此應用指南是為使用強度調制器的用戶，介紹如何對于他們的調制器選擇合適的RF和偏置電壓。
強度調制器
簡介 :
基于鈮酸鋰(LiNbO3 ) Mach-Zehnder波導的光學調制器提供多種特性 :
· 高調制速度(幾十個GHz)
· 緊湊型
· 長時間穩定性
· 苛刻的使用環境
近20年來鈮酸鋰調制器被廣泛的使用在通訊行業（幾十萬鈮酸鋰強度調制器已經被安裝到全世界的光通訊網絡中）。他們也常被使用在其他光子學應用中，例如：
· 光纖傳感
· 光纖激光器
· 測量系統
· RoF….
原理 –傳輸函數 :
鈮酸鋰強度調制器是基于Mach-Zehnder干涉儀，輸入光被分成兩路，然后重新匯合到輸出端。由于兩個光路經過的光程不同，產生相位差，從而導致輸出端的光強變化。
LiNb03鈮酸鋰強度調制器芯片
鈮酸鋰的晶體光學折射率被外部電場調制，外部電場通過電壓施加在晶體的電極上，他們通常有兩個電極，調制電極（也稱RF電極）和DC直流電極（也稱偏壓電極）。
強度調制器的傳輸函數隨施加的電壓變化如下：
注：
· Iout :輸出強度
· Iin:輸入強度
· Tmod :器件的光學透過率
· Vπ:調制器的半波電壓
· f :相位
鈮酸鋰強度調制器的傳輸函數
理論和實際：
當我們設計強度調制器的時候，盡量需要兩條相等的光路，這樣他們的相位差近乎零。然而，由于材料的均勻性，制造工藝等原因，兩條光路總會略有不同，所以相位f用來標注這個不同。
為了使調制器正常工作并得到想要的光調制信號，我們必須在調制器上施加正確的電壓：一個調制電壓（也稱為RF射頻電壓），一個直流DC電壓（也稱為偏置電壓）。
工作點：
調制器的工作點是指應該在傳輸曲線上哪個位置施加調制信號，它要根據應用來選擇，請參考如下：
|
|
|
|
數字通訊,NRZ調制模式QUAD |
數字通訊,DPSK調制模式tMIN |
|
|
|
|
模擬調制 QUAD |
脈沖產生 MIN |
為什么需要偏置電壓?
如上所述，Mach-Zehder干涉儀的兩條光路不是完全的一樣。另外，它的漂移還被溫度和熱量的變化，使用時間，光強效果，靜電等影響，這將導致傳輸曲線在水平方向移動。當電調制信號施加在移動的工作點上，輸出的光調制信號將完全被改變。
偏置電壓施加在DC直流電極上是為了：
· 選擇想要的工作點
· 補償可能的調制器漂移并鎖定工作點以得到穩定的輸出光信號
偏置電壓能夠手動調節到希望的工作點上，當調制器由于其他原因而發生漂移時，偏置電壓將必須再次被調節到新的工作點，所以手動調節也許可以在實驗室這種穩定的環境條件下工作。
然而對于長時間的工作要求，特別是系統溫度會發生變化時，自動偏置電壓控制就變得特別重要，以保證施加正確的直流電壓，鎖定工作點使系統長時間的穩定工作。
調制器傳輸曲線的漂移以致工作點發生變化，如果偏置電壓不被重新調節，輸出光調制函數發生劇烈變化，不僅僅是振幅，頻率也發生變化。
iXBlue提供調制器偏置電壓控制MBC 解決方案(Modulator Bias controller) :臺式機和工業用電路板，他們能鎖定工作點及時內在和外在條件發生變化。
|
|
|
|
Left : MBC-DG-LAB bench top bias controller |
Right : MBC-DG-board OEM bias control board |
調制信號:
一旦工作點選擇后，并且施加合適的偏置電壓，我們就能夠施加調制RF信號到調制器的電極上。
這里再一次，調制信號的峰間振幅必須根據應用而選擇。例如：
|
數字通訊, NRZ調制模式 |
Vp |
|
數字通訊, DPSK調制模式 |
2 x Vp |
|
模擬調制 |
< Vp |
|
脈沖產生 |
Vp |
通常對于強度調制器Vp是5V，他通常高于商用RF信號發生器的峰間電壓。所以輸入RF信號通常需要放大已達到應用所需要的驅動電壓，這樣的設備我們稱之為調制器驅動去或放大器。
iXBlue提供大量的調制器驅動器的選擇，覆蓋常見的應用：模擬，數字，脈沖，單倍或雙倍Vπ調制, 10 GHz/ 10 Gb/s到40 GHz/ 40 Gb/s。
常見數字NRZ調制系統
常見脈沖調制系統
|
模擬應用偏壓控制器，Q點鎖定，無導頻，超穩定 |
|
|
數字應用、脈沖應用、模擬應用偏壓控制器，四種自動偏置控制模式 |
|
|
IQ調制偏壓控制器（DC1&DC2-Min，DC3/DC phase-Q） |
|
|
*自動偏壓控制器可集成Tap-coupler方便易用。 |
|
*點擊型號超鏈接，或聯系蘇州波弗光電科技有限公司，獲取更多產品信息。
更多電光調制器驅動應用、電光調制系統產品應用及需求，請聯系蘇州波弗光電科技有限公司相關銷售人員，咨詢電話：0512-62828421，咨詢郵箱：sales@bonphot.com ！
