淺談電光調制器(二)
本節介紹電光調制器三種應用:單邊帶調制(SSB)、雙邊帶調制(DSB)以及光載波抑制雙邊帶調制(DBS-CS),在微波光子學各個領域的應用都非常廣泛。
單邊帶調制(SSB):
單邊帶調制(SSB)的原理圖如圖 2.11 所示,我們調節加在 MZM上下臂的偏置電壓,使得上下臂的相位相差為Vπ/2,引入一個90°的移相器使得加在MZM上下臂的射頻信號幅度相同,相位相差π/2。這樣就實現了SSB調制。
單邊帶調制(SSB)與雙邊帶調制(DSB)調制結果不同,SSB調制只有光載波和負一階邊帶。SSB調制的光譜、電譜圖如圖 2.12 所示,顯而易見 MZM 輸出光譜圖中主要為RF信號的-1階邊帶和光載波,PD輸出電譜圖中的交流頻率分量為10GHz。
雙邊帶調制(DSB)
雙邊帶調制(DSB)的原理圖如圖2.9所示,我們調節加在MZM上下臂的偏置電壓,使得上下臂的相位相差為Vπ/2,然后引入一個180°的移相器使得加在MZM上下臂的射頻信號幅度相同,相位相反,即V(t)=-V2(t)=VefCOSωrf t ,這樣就實現了DSB調制。
雙邊帶調制之后信號的光譜圖和電域頻譜圖如圖2.10 所示,,我們將RF信號頻率設為10GHz,可以看到當進行DSB 調制后,輸出光譜只有正負一階邊帶和光載波,而拍頻后的電域頻譜包含10GHz和 20GHz 的頻率分量。原因是光電探測器的帶寬無法達到光頻率。
抑制載波雙邊帶調制(DBS-CS)
DBS-CS調制的原理圖如圖2.13所示,與上述的DSB調制有所不同,我們調節加在MZM上下臂的偏置電壓, 令Vdc1=0、Vdc1=Vπ,使得上下臂的相位相差為Vπ。
DBS-CS調制后的光信號中,光載波功率減小,且只有正負一階邊帶而沒有其他分量了,這就實現了抑制載波雙邊帶調制。DBS-CS 調制的光譜、電譜圖如圖 2.14 所示,PD拍頻輸出電譜圖中的交流頻率分量為20GHz。