[实用新型]一种光调制器

说明书

技术领域

本实用新型属于光通信技术，具体涉及光的相位和强度调制技术。

背景技术

实现高速数据电光转换的调制器目前是光纤传输系统的关键器件，目前以Mach-Zehnder(MZ，马赫-曾德)干涉为原理的强度调制器是最常用的一种。商用的MZ调制器采用共射频电极的对称的结构，即光波导的结构和电极的结构都是采用对称结构。图1是MZ调制器的俯视图，图中的黑粗线就是代表波导，波导支路11、12又叫调制器的两个臂，是采用对称结构。波导两旁的方框代表电极13、14、15，也是采用对称结构，其中波导支路11、12中间的电极15为工作电极，支路两侧的电极13、14为地电极。如图所示，光射入MZ调制器之后，分成两束在两个对称的波导支路11和12中进行传输，同时在电极13、14、15提供的调制电压下进行强度调制。MZ调制器的电极13、14、15通常又分为两个部分：射频(RF)电极131、141、151和直流偏置(DC Bias)电极132、142、152。射频电极靠近调制器的输入端，直流偏置电极靠近调制器的输出端。

对于MZ调制器，其调制电极引起的相移与电压成正比。在下面分别以a和b代表上下两个臂11、12，直流偏置电压选为V_π。输入光经过两个臂后进行叠加，叠加后的输出可以表示为： E = ψ 0 exp [ - j ( w 0 t + ψ a + ψ b 2 ) ] cos ψ a - ψ b 2 , ]]>

其中ψa和ψb分别为上下臂中的射频电极引起的相移。对称结构的MZ调制器中，ψ_a＝-ψ_b，这时信号光可以简化为：

    E＝ψ₀ exp[-j(w₀t)]cosψ_a

啁啾的物理含义是随时间变化的相位。由于啁啾取决于从这个表达式中可以看出对称结构的MZ调制器能够实现零啁啾的强度调制。

长距离传输研究表明，具有一定啁啾的调制信号会有利于系统传输性能的优化。这就是说在进行强度调制的同时采取适当的相位调制会改善传输性能。采用独立的相位调制器是一种实现啁啾的方法。这种方法的好处是可以对啁啾进行调节，但是采用相位调制器的潜在问题是高速信号的同步存在问题，即强度调制器和相位调制器的驱动信号同步稳定存在困难，这就为相位调制器的商用造成困难。

发明内容

本实用新型的目的就在于对现有的光调制器进行改进，使得目前只能用于强度调制的MZ调制器同时能进行相位调制，能有效解决现有技术中的同步问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光调制器包括被分成两支路的波导、位于波导支路两侧的两个地电极和位于两波导支路之间的工作电极，所述的工作电极又包括射频电极和直流偏置电极两部分，所述的两个地电极又包括射频地电极和直流偏置地电极两部分，射频电极和射频地电极靠近光输入端，直流偏置电极和直流偏置地电极靠近光输出端，其特征在于：所述两地电极中的射频地电极的长度不相同。

上述光调制器中，所述的射频电极和其中较长的射频地电极等长且位置对齐，所述直流偏置电极和两个直流偏置地电极等长并位置对齐，较短的射频地电极与较长的射频地电极及射频电极的一端对齐。