Умножение частоты в электрооптическом модуляторе Маха–Цендера

Авторы

  • Виталий Михайлович Афанасьев (Vitaliy M. Afanas'ev) Коломенский институт (филиал) Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ)
  • Роман Сергеевич Пономарев (Roman S. Ponomarev) Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-1-26-34

Ключевые слова:

радиофотонный умножитель частоты, электрооптический модулятор Маха–Цендера, положение рабочей точки, диапазон напряжений модуляции, умножение частоты радиосигнала, спектр сигнала

Аннотация

Проведен анализ параметров работы электрооптического модулятора Маха–Цендера в схемах умножения частоты радиосигнала. Выявлены возможности умножения частоты и установлены оптимальные параметры сигналов. Определено, что при заданной геометрии электродов модулятора для более длинных волн лазерного излучения полуволновое напряжение выше, чем для более коротких длин волн. Максимальный допустимый индекс модуляции больше у электрооптических модуляторов Маха–Цендера с меньшей длиной волны лазерного излучения. Число и амплитуда спектральных составляющих на выходе модулятора зависят не только от амплитуды модулирующего СВЧ-сигнала, но и от местоположения рабочей точки на передаточной функции модулятора. Без смещения рабочей точки электрооптический модулятор Маха–Цендера позволяет умножит частоту сигнала в 2, 4 и 6 раз (получить четные гармоники). Смещение рабочей точки модулятора в линейную область передаточной функции обеспечивает получение нечетных гармоник. Максимальная частота гармоник ограничена допустимой амплитудой модулирующего напряжения. Дальнейшее значительное увеличение коэффициента умножения частоты возможно в схемах с двумя и более модуляторами Маха–Цендера. Схема с двумя модуляторами позволяет сформировать сетку частот. Приведена методика экспериментального определения динамического полуволнового напряжения электрооптического модулятора на частоте модуляции. Модулятор Маха–Цендера в режиме генерации нечетных гармоник может использоваться как преобразователь синусоидального напряжения в периодическое напряжение близкое к импульсному.

Библиографические ссылки

Belousov A. A., Volkhin Yu. N., Kamilovska A. V., Dubrovskaya A. A., Tikhonov E. V. On the application of methods and means of radio photons for signal processing decimeter, centimeter and millimeter bands-new wavelengths. Journal of Applied Photonics, 2014, № 1. pp. 65–86 (In Russian).

Nasybullin A. R., Morozov O. G., Vedenkin D. A., Ryabova N. V., Ivanov V. A. Radio photonic synthesis of complex radio signals with linear frequency modulation.Modern science: actual problems of theory and practice. Series: Natural and Technical Sciences, 2015, no. 12. pp. 35–39 (In Russian).

Shamray A. V. An integrated optical modulator for broadband telecom systems and radio photonics. PNPPK (In Russian). URL: http://fcpir.ru/parti-cipation_in_program/contracts/14.604.21.0055/ (access date: 14.10.2019)

Integrated-optical modulators. Technical information and instructions for use. URL: https://www.jenoptik.com/products/optoelectronic-systems/light-modulation/integrated-optical-modulators-fiber-coupled

Gb/s Dual Drive Mach–Zehnder (DDMZ) Modulator JDS Uniphase Corporation URL: http://www.lightwavestore.com/product_datasheet/OSC…pdf1.pdf

GOST 15093-90 Lasers and laser modulation devices. Terms and definitions. Moscow: Publishing house of standards. 1992, 28 p. (In Russian).

Catalogue. Special system. Photonics. Modulators.

URL: http://www.sphotonics.ru›Products (access date: 14.10.2019)

IEC 62802:2017 Measurement methods of a half-wavelength voltage and a chirp parameter for Mach–Zehnder optical modulators in high-frequency radio on fiber (RoF) Systems, International Standard, 2017, 22 p.

Biryukov V. V., Grachev V. A., Zlobin S. G., Palcev M. A., Raevsky A. S. Application of an electrooptical modulator of the intensity of the devices for frequency conversion of radio signals. Proceedings of the NSTU n.a. R. E. Alekseev, Power systems and complexes, 2017, no. 2 (117), pp. 49–55 (In Russian).

IM-1550-20-PM1550 nm, 20 GHz Intensity Modulator. URL: http://www.sphotonics.ru/IM-1550-20-PM.pdf (access date: 14.10.2019)

Загрузки

Опубликован

2020-03-25

Как цитировать

Афанасьев (Vitaliy M. Afanas’ev) В. М., & Пономарев (Roman S. Ponomarev) Р. С. (2020). Умножение частоты в электрооптическом модуляторе Маха–Цендера. Вестник Пермского университета. Физика, (1). https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-1-26-34

Выпуск

Раздел

Статьи (Regular articles)

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)