LeModulateur Mach-ZehnderLe modulateur March-Zehnder (MZ) est un dispositif important pour la modulation de signaux optiques basée sur le principe d'interférence. Son principe de fonctionnement est le suivant : à l'entrée, au niveau de la bifurcation en Y, la lumière incidente est divisée en deux ondes lumineuses et transmise respectivement dans deux canaux optiques parallèles. Ces canaux sont constitués de matériaux électro-optiques. Grâce à l'effet photoélectrique, lorsqu'un signal électrique externe est appliqué, l'indice de réfraction du matériau est modifié, ce qui induit des différences de chemin optique entre les deux faisceaux lumineux atteignant la bifurcation en Y à la sortie. Lorsque les signaux optiques issus des deux canaux convergent à la sortie, les déphasages différents provoquent une interférence. Cette interférence convertit l'information de différence de phase en information d'intensité pour le signal de sortie. Ainsi, la modulation de signaux électriques sur des porteuses optiques peut être réalisée en contrôlant différents paramètres de la tension d'alimentation du modulateur March-Zehnder.
Les paramètres de base deModulateur MZ
Les paramètres fondamentaux du modulateur MZ influent directement sur ses performances dans diverses applications. Parmi eux, les principaux paramètres optiques et électriques sont les suivants.
Paramètres optiques :
(1) Bande passante optique (bande passante à -3 dB) : Plage de fréquences pour laquelle l’amplitude de la réponse en fréquence diminue de 3 dB par rapport à sa valeur maximale, exprimée en GHz. La bande passante optique reflète la plage de fréquences du signal lorsque le modulateur fonctionne normalement et constitue un paramètre permettant de mesurer la capacité de transmission d’informations de la porteuse optique.modulateur électro-optique.
(2) Taux d'extinction : rapport entre la puissance optique maximale et minimale de sortie du modulateur électro-optique, exprimé en dB. Ce taux d'extinction est un paramètre permettant d'évaluer la capacité de commutation électro-optique d'un modulateur.
(3) Perte de retour : Le rapport entre la puissance lumineuse réfléchie à l'extrémité d'entrée de l'appareilmodulateurà la puissance lumineuse incidente, exprimée en dB. La perte de retour est un paramètre qui reflète la puissance incidente renvoyée à la source du signal.
(4) Perte d'insertion : Rapport entre la puissance optique de sortie et la puissance optique d'entrée d'un modulateur lorsqu'il atteint sa puissance de sortie maximale, exprimé en dB. La perte d'insertion mesure la perte de puissance optique due à l'insertion d'un trajet optique.
(5) Puissance optique d'entrée maximale : En utilisation normale, la puissance optique d'entrée du modulateur MZM doit être inférieure à cette valeur pour éviter d'endommager l'appareil, l'unité étant le mW.
(6) Profondeur de modulation : Elle fait référence au rapport de l'amplitude du signal de modulation à l'amplitude de la porteuse, généralement exprimé en pourcentage.
Paramètres électriques :
Tension de demi-onde : Elle correspond à la différence de potentiel nécessaire pour que la tension de commande fasse passer le modulateur de l’état bloqué à l’état passant. La puissance optique de sortie d’un modulateur MZM varie continûment avec la tension de polarisation. Lorsque la sortie du modulateur génère un déphasage de 180°, la différence de tension de polarisation entre le minimum et le maximum adjacents est la tension de demi-onde, exprimée en volts (V). Ce paramètre est déterminé par des facteurs tels que les matériaux, la structure et le procédé de fabrication ; il s’agit d’un paramètre intrinsèque du modulateur.Modulateur MZM.
(2) Tension de polarisation CC maximale : en fonctionnement normal, la tension de polarisation d'entrée du modulateur Mach-Zehnder (MZM) doit être inférieure à cette valeur afin d'éviter tout dommage. L'unité est le volt (V). La tension de polarisation CC permet de contrôler l'état de polarisation du modulateur pour répondre aux différentes exigences de modulation.
(3) Valeur maximale du signal RF : en utilisation normale, le signal électrique RF d’entrée du MZM doit être inférieur à cette valeur afin d’éviter d’endommager l’appareil. L’unité est le volt (V). Un signal radiofréquence est un signal électrique modulé sur une porteuse optique.
Date de publication : 16 juin 2025