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《行波型linbo3电光调制器的电极优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年第5期光通信研究2007(总第143期)STUDYONOPTICALCOMMUNICATIONS(Sum.No.143)行波型LiNbO3电光调制器的电极优化设计112任登娟,陈名松,黄雪明(1.桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004;2.桂林电子科技大学电子工程学院,广西桂林541004)摘要:利用扩展点匹配方法对厚电极厚缓冲层的共面波导电光调制器的结构和性能参数进行了分析和研究,通过仿真选择合适的电极厚度和缓冲层厚度,所得的特性阻抗和有效折射率与采用保角变换法得到的结果吻合,优化了调制器性能,实现了宽带调制。这一分析方法简便快捷,能够处理电极有一定厚度的多层光
2、波导调制器结构。关键词:电光调制;共面波导;扩展点匹配;宽带调制中图分类号:TN761文献标志码:A文章编号:100528788(2007)0520047203Electrodeoptimizationdesignoftraveling2waveelectro2opticmodulatorRenDengjuan,ChenMingsong,HuangXueming(1.Information&CommunicationCollege,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China;2.ElectronicEngineeri
3、ngCollege,GuilinUniversityOfElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract:Thestructureandperformanceparametersofcoplanarwaveguideelectro2opticmodulatorwiththickerelectrodesandbufferlayerareanalyzedusingtheextendedpoint2matchingmethod.Therelationshipbetweentheparametersandthemodula2tioncharacte
4、risticsisobtainedfromselectingbysimulationtheproperthicknessoftheelectrodesandbufferlayer,optimizingthemodulatorperformanceandrealizingbroadbandmodulation.Theresultsagreewellwiththoseobtainedbyusingtheconfor2malmappingmethod.Thismethodprovidesasimpleandfastapproachtotheanalysisofthemulti2layereds
5、tructureswithfiniteelectrodethickness.Keywords:Electro2opticmodulation;coplanarwaveguide;extendedpoint2matchingmethod;broadbandmodulation随着光通信技术的迅猛发展,对电光调制器这一重要器件提出了更高的要求。LiNbO3调制器凭借其衬底材料损耗低、电光、声光系数高、稳定性好、寿命长和易成波导等优点,成为目前广泛应用的电光波导调制器,可以进行高速长距离光通信传输。但是目前研制的外调制器带宽受诸多因素的影响,存在行波调制器微波速率与光波速率失配、微波源图1Li
6、NbO3共面波导电光调制器结构阻抗与传输线特性阻抗不匹配这两个关键问题,而式中,Δf为带宽;L为电极长度;c为光速;Nm为器这两个问题又取决于行波电极的设计。因此,行波件中微波信号传播的有效折射率;ne为器件中光信电极电光调制器的设计关键就是行波电极的设计。号传输的有效折射率。当光波长为1.55μm时,为实现宽带宽和低驱动电压,必须优化电极设计。ne=2.14。1高速LiNbO3电光调制器的性能参根据TEM(模向电磁模)波传输线的分布参数数理论得知Nm=C/C0,(2)在各种类型的高速调制器中,大多数是以式中,C为电极每单位长度的电容;C0为用空气代Mach2Zehnder干涉仪(MZI
7、)为基础的行波器件,图替所有波导材料的电极时每单位长度的电容。1为LiNbO3共面波导电光调制器的结构示意图,特性阻抗Zc和分布电容的关系为其中电极宽度为W,电极间距为G。Nm1行波调制器微波和光速度失配时的3dB带宽Zc==。(3)C·cc·C·C0与电极长度的乘积为通过上面的分析,我们可以看到调制器的带宽1.4cΔf·L≈π(N,(1)直接取决于微波与光波的速度失配问题。设计过程m-ne)收稿日期:2007205222基金项目:
