高線性、高容忍性電光調制器設計與研究.pdf

1、隨著越來越多的終端接入網(wǎng)絡為人們提供各種各樣的網(wǎng)絡服務，通信技術在飛速發(fā)展的同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，未來的通信系統(tǒng)必須能夠提供高帶寬、高容量的網(wǎng)絡接入服務，光通信以其傳輸容量大、帶寬寬、損耗低的優(yōu)勢將成為滿足未來通信需求的有效手段之一。
　　本文對光通信系統(tǒng)中的一種廣泛使用的器件——馬赫-增德爾調制器（MZM）進行了深入的研究，MZM在光通信系統(tǒng)中起著電光轉換的作用，線性度是衡量MZM性能最重要的指標之一，本文采用無雜散動態(tài)范圍（

2、SFDR）來衡量線性度。SFDR越高，MZM線性度越好，調制過程中產(chǎn)生的非線性失真就越少。本文首先介紹了傳統(tǒng)MZM的電光調制原理和傳輸函數(shù)，在介紹SFDR計算方法的基礎上，分析了傳統(tǒng)MZM的SFDR及影響SFDR的因素，結果表明：影響MZM線性度的主要因素為三階互調失真（IMD3）。本文接著介紹了兩種MZM的改進結構——微環(huán)輔助馬赫-增德爾調制器（RAMZM）和并聯(lián)馬赫-增德爾調制器（DPMZM），這兩種調制器采用合理的參數(shù)設置盡可能多

3、地抑制IMD3，在最佳工作點處能夠比較明顯地提高系統(tǒng)SFDR，然而這些結構容忍性低，最佳工作點容易受其他因素影響而發(fā)生偏離，當偏離最佳工作點時，SFDR惡化明顯。
　　鑒于 DPMZM功能多樣、用途廣泛，本文對這種結構進行了改進，提出了一種新型結構——基于多模干涉儀（MMI）的并聯(lián)馬赫-增德爾調制器（MMI-DPMZM）。由于MMI相對于Y型分路器分光更精確，MMI-DPMZM采用MMI替換DPMZM中的Y型分路器，具體來說，采用

4、一種1×2可調光束比MMI替換 DPMZM中外部 MZM的 Y型分路器，采用兩種1×2非對稱型 MMI替換DPMZM中內(nèi)部兩個MZM的Y型分路器。本文還對MMI-DPMZM的原理、線性度、容忍性進行了研究，研究結果表明：這種結構與 DPMZM具有相同的傳輸函數(shù)和最佳工作點，最高SFDR為129.89dB；但是由于MMI-DPMZM采用了一種可調光束比的MMI，光信號分配比例可以調節(jié)，當電信號分配比例發(fā)生偏離時，可以通過調節(jié)光信號分配比例