什么是光調(diào)制器？

更新時間：2025-10-29

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光調(diào)制器是一種通過將電信號轉(zhuǎn)換為光信號并輸出來實(shí)現(xiàn)高速調(diào)制的裝置。

它也被稱為電光轉(zhuǎn)換器（或反向轉(zhuǎn)換時稱為光電轉(zhuǎn)換器），主要用于光纖通信中的光傳輸設(shè)備。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，用于傳輸調(diào)制信號信息的信號始終是電信號。

然而，為了利用光纖實(shí)現(xiàn)超高速、低損耗和大容量的光通信，通常需要采用某種方法對光源產(chǎn)生的電信號進(jìn)行調(diào)制，并將其作為光信號輸出。執(zhí)行此操作的器件稱為光調(diào)制器。

光調(diào)制器應(yīng)用

光調(diào)制器主要用于將電信號的調(diào)制轉(zhuǎn)換為光纖通信信號，在光纖通信中發(fā)揮著極其重要的作用，而光纖通信如今已成為信息傳輸?shù)幕A(chǔ)。

光纖通信是一種利用光纖進(jìn)行高速遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓馔ㄐ欧椒ā９饫w具有低損耗、寬帶寬等優(yōu)異性能，而普通電線則損耗高、易受噪聲干擾。為了實(shí)現(xiàn)這種方法，需要一種能夠平滑地交換電信號和光信號的裝置，而光調(diào)制器正是其中一種常用的設(shè)備。

光調(diào)制器原理

調(diào)制光有兩種原理：“直接調(diào)制法"，即直接打開和關(guān)閉用作光源的半導(dǎo)體激光器的電偏置來調(diào)制光； “外部調(diào)制法"，即使用 LN（ LiNbO3 ：鈮酸鋰）調(diào)制器等來調(diào)制來自半導(dǎo)體激光器的光。

1. 直接調(diào)制法

直接調(diào)制是一種利用半導(dǎo)體激光器（即光源）本身來調(diào)制光信號的方法。它結(jié)構(gòu)簡單，因此具有體積小的優(yōu)點(diǎn)，但半導(dǎo)體激光器本身的響應(yīng)速度有限，并且會引起稱為啁啾的波長波動，使其不適用于需要高速傳輸?shù)闹鞲晒饫w通信。

2. 外部調(diào)制方法

在外部調(diào)制方法中，作為光源的半導(dǎo)體激光器持續(xù)輸出恒定波長的光。該光被輸入到諸如鈮酸鋰調(diào)制器之類的光調(diào)制器中，并通過外部輸入的電信號改變光的振幅和相位。這就是電信號被調(diào)制并輸出為光的方式。

這種外部調(diào)制方法通常使用光調(diào)制器。為了將電信號開關(guān)調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號開關(guān)調(diào)制，需要高速改變光的振幅和相位，而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要利用光干涉和電吸收等物理現(xiàn)象。

具體來說，有電吸收（EA）光調(diào)制器和馬赫-曾德爾LN調(diào)制器。LN調(diào)制器常用于高容量干線光通信，其具有Y形光波導(dǎo)，通過對波導(dǎo)施加偏置電壓并引起光的相位偏移，可以增強(qiáng)或減弱通過LN調(diào)制器的光的強(qiáng)度。

理論上，這種方法不會產(chǎn)生直接調(diào)制時出現(xiàn)的啁啾（波長波動），因此可以實(shí)現(xiàn)非常適合高容量、高速光纖通信的光調(diào)制。

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