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1.2 線性光電效應(yīng)

線性電光效應(yīng)，也稱為普克爾斯效應(yīng)，是一種光學(xué)二階非線性效應(yīng)。它描述了在施加外部電場(chǎng)時(shí)光學(xué)材料的折射率的變化。折射率的變化量與電場(chǎng)強(qiáng)度、方向和光的偏振成正比。這種相互作用用電光張量來(lái)描述，并且大多是各向異性的。這種效應(yīng)發(fā)生在極性材料中，包括鐵電晶體。制造集成光調(diào)制器的Shou選材料是鈮酸鋰 (LiNbO3)，它也用于本文描述的調(diào)制器。在這種晶體中，最強(qiáng)的相互作用發(fā)生在晶體 z 方向 (E3) 的外部電場(chǎng)和折射率為 n3 的 z 偏振光之間。這相當(dāng)于:

電光系數(shù) r33 為33 pm/V。確定函數(shù)需要使用線性偏振光。

1.3. 相位調(diào)制器

如果使用長(zhǎng)度為 L 的電極將電場(chǎng)施加到波導(dǎo)上，則電極之間區(qū)域的折射率會(huì)發(fā)生變化，隨后引導(dǎo)光發(fā)生相移。由于波導(dǎo)橫截面非常小，因此無(wú)法放置電極來(lái)產(chǎn)生均勻的電場(chǎng)。因此，優(yōu)秀在晶體表面上布置共面電極（圖 1.2）。

圖1.2 相位調(diào)制器

這會(huì)產(chǎn)生非均勻場(chǎng)分布，其效率 Γ 低于 1。在用 x 切割晶體制成的鈮酸鋰調(diào)制器中，其效率約為 0.65。

圖1.3 相位調(diào)制器特性曲線

相移與施加的電壓成線性關(guān)系（圖 1.3）。相移的良好近似值可以用以下公式描述：

引起 π 相移的半波電壓 Vπ 計(jì)算如下：

這通常相當(dāng)于幾伏。在給定的電極幾何形狀下，較長(zhǎng)波長(zhǎng)的電壓高于較短波長(zhǎng)的電壓。例如，在 635 nm 的紅光中，電壓預(yù)計(jì)為 3 V，在約 1550 nm 的電信波長(zhǎng)范圍內(nèi)，電壓預(yù)計(jì)為 10 V。由于Max. 適用電壓約為 ±30 V，因此可以達(dá)到紅光 20 π 和 1550 nm 6 π 之間的相移。由于電光響應(yīng)非?？?，加上低控制電壓和使用復(fù)雜的行波電極幾何形狀，可以在千兆赫范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。

1.4 振幅調(diào)制器

將相位調(diào)制器插入到集成式馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x中，形成振幅調(diào)制器（圖 1.4）。

圖 1.4  Mach-Zehnder 振幅調(diào)制器

在兩個(gè)干涉儀臂上以推挽方式放置電極是有利的。施加電壓會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)分支產(chǎn)生相位差，從而通過(guò)干涉改變?cè)O(shè)備輸出端的輸出功率。因此，設(shè)備傳輸可以控制在Min. 值和Max. 值之間（Pmin 到 Pmax）。從開(kāi)啟狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)或反之亦然，需要 π 的相位差。所需電壓稱為幅度調(diào)制器的半波電壓 Vπ。由于推挽操作，幅度調(diào)制器的半波電壓是具有相同電極長(zhǎng)度的相位調(diào)制器的一半。例如，可以預(yù)期在 635 nm 的紅色中為 1.5 V，在約 1550 nm 的電信波長(zhǎng)范圍內(nèi)為 5 V。消光比由Max. 輸出與Min. 輸出之比決定。在紅光范圍內(nèi)，消光比通常為 500:1，在紅外范圍內(nèi)，消光比通常為 1000:1 以上。輸出功率與控制電壓的關(guān)系呈周期性（圖 1.5），呈余弦形式：

圖 1.5 幅度調(diào)制器特性曲線

操作點(diǎn)不同于理論值 V0 = 0。如果合適，必須由特殊電子設(shè)備控制。將射頻信號(hào)作為調(diào)制電壓施加到電極上，此電輸入被轉(zhuǎn)換成幅度信息（圖 1.6）。此幅度輸出取決于電壓幅度和形狀，因此與調(diào)制器操作點(diǎn)的位置有關(guān)。該圖描繪了二進(jìn)制脈沖電輸入到二進(jìn)制光輸出信號(hào)的傳輸。如果電壓電平不正確，即電壓過(guò)高或偏移不正確，調(diào)制器將在二進(jìn)制操作中對(duì)不正確的光輸出電平做出反應(yīng)，或在模擬操作中對(duì)更高的諧波做出反應(yīng)。

圖 1.6 Mach-Zehnder 幅度調(diào)制器操作

2 選擇標(biāo)準(zhǔn)

由LiNbO₃制成的集成光學(xué)調(diào)制器可用于不同的應(yīng)用和波長(zhǎng)。選擇取決于所需的應(yīng)用。

2.1 波長(zhǎng)和波長(zhǎng)范圍

調(diào)制器的各種特性，te別是半波電壓和

插入損耗，取決于工作波長(zhǎng)。雖然半波電壓在較短的波長(zhǎng)下會(huì)降低，但

插入損耗會(huì)增加，這主要是由于瑞利散射，也有一小部分是由于吸收。

調(diào)制器正確操作的可用波長(zhǎng)范圍（光譜或光學(xué)帶寬）受波導(dǎo)的模態(tài)行為限制。它取決于

基板材料和中心波長(zhǎng)。在此范圍內(nèi)可保證單模操作和明確的調(diào)制。

對(duì)于調(diào)制器所制造的給定中心波長(zhǎng)，調(diào)制器可以接受圖 2.1 中彩色范圍之外的激光波長(zhǎng)。例如，在 1060 nm 中心波長(zhǎng)處，光帶寬為 ± 60 nm，即調(diào)制器可以在 1000 nm 和 1120 nm 之間工作。

圖 2.1 可用波長(zhǎng)范圍

在較長(zhǎng)的波長(zhǎng)下，插入損耗由于波導(dǎo)截止而增加，而在較短的波長(zhǎng)下，調(diào)制由于較高振蕩模式的干擾而不確定，從而導(dǎo)致幅度調(diào)制器中的對(duì)比度損失或相位調(diào)制器中的殘余幅度調(diào)制。

圖 2.2 保偏光纖的兩種類(lèi)型：熊貓型、領(lǐng)結(jié)型

2.2 光纖尾纖和光的偏振

線性偏振光是調(diào)制器操作所必需的。由于鈮酸鋰中使用的波導(dǎo)類(lèi)型是偏振的，如果輸入偏振不是線性的或調(diào)整不夠充分，則會(huì)導(dǎo)致傳輸損耗。

調(diào)制器采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為 1 米的光纖尾纖制成。

可根據(jù)要求提供其他長(zhǎng)度

在輸入端口需要保偏光纖。輸出光纖也是保偏的，但也可根據(jù)要求提供標(biāo)準(zhǔn)單模（非 PM）光纖。

光纖中的偏振通常與應(yīng)力桿在慢軸方向上對(duì)齊。標(biāo)準(zhǔn)使用蝴蝶結(jié)光纖。可根據(jù)要求提供熊貓光纖。

圖 2.3  FC 連接器中的極化對(duì)齊

2.3 光學(xué)功率

連續(xù)波操作

可傳輸光功率取決于波長(zhǎng)。對(duì)于波長(zhǎng)大于 1 μm 的波長(zhǎng)，設(shè)備輸入端的光功率z高可達(dá) 0.3 瓦。在紅色范圍內(nèi)，其功率為 20 mW，在綠色范圍內(nèi)為 10 mW。

脈沖操作

由于半波電壓取決于波長(zhǎng)，因此調(diào)制器設(shè)計(jì)用于在一個(gè)窄帶波長(zhǎng)下工作。由于干涉操作原理，光譜寬度的增加會(huì)導(dǎo)致幅度調(diào)制器的消光比降低。雖然在零階附近，消光對(duì)于大多數(shù)情況來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠，但對(duì)于更高階的干涉，消光會(huì)急劇下降。這對(duì)于脈沖操作也是有效的。圖 2.4 顯示了連續(xù)波操作和脈沖操作下 1060 nm 處某些干涉階的操作曲線。光譜寬度為 8 nm FWHM 的 150 fs 脈沖被饋入輸入光纖。在光纖傳輸過(guò)程中，脈沖擴(kuò)展至 3 ps，30 nm FWHM。

這發(fā)生在光纖的前幾厘米內(nèi)，調(diào)制器不再影響光譜。在z低階中，消光比約為 1000:1，然后是 100:1，然后是 30:1，依此類(lèi)推。

2.4 光的光譜寬度

3 技術(shù)數(shù)據(jù)

調(diào)制器適用于各種波長(zhǎng)。原則上，如果有波長(zhǎng)接近所需波長(zhǎng)的激光器，則可以提供 532 nm 至 1650 nm 之間每個(gè)波長(zhǎng)的調(diào)制器。以下描述了一些標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)的調(diào)制器數(shù)據(jù)。

幅度調(diào)制器AMXXX：

* 標(biāo)準(zhǔn)：蝴蝶結(jié)型，可選：熊貓型

** 標(biāo)準(zhǔn)：寬鍵連接器，可選：小鍵連接器

幅度調(diào)制器AMXXXb

相位調(diào)制器

* 標(biāo)準(zhǔn)：蝴蝶結(jié)型，可選：熊貓型

** 標(biāo)準(zhǔn)：寬鍵連接器，可選：小鍵連接器

尺寸測(cè)量

調(diào)節(jié)器采用標(biāo)準(zhǔn)外殼。其尺寸如下：

圖 3.2 - 具有分離偏置輸入的幅度調(diào)制器外殼（AMXXXb）

4 調(diào)制器的電氣控制

4.1 調(diào)制器的內(nèi)部接線

1. 標(biāo)準(zhǔn)相位和幅度調(diào)制器接線方案（AMXXX、PMXXX）

               圖 4.1.a - 標(biāo)準(zhǔn)接線圖（AMXXX）                                                     圖 4.1.b - 標(biāo)準(zhǔn)接線圖（PMXXX）

圖 4.1.c - 調(diào)制器外殼（標(biāo)準(zhǔn)接線圖）

相位調(diào)制器 PMXXX 和幅度調(diào)制器 AMXXX 可在不帶電子元件的情況下在調(diào)制器外殼內(nèi)使用（圖 4.1.a-c）。調(diào)制器晶體上的熱電極的兩端都連接到 SMA 連接器。接地電極連接到調(diào)制器外殼以及 SMA 連接器的接地。一個(gè) SMA 連接器可用作射頻輸入，第二個(gè)連接器處建議使用 50 Ω 終端電阻，以避免射頻信號(hào)的反射，因?yàn)榉瓷淇赡軙?huì)干擾調(diào)制和控制電子元件。

輸入調(diào)制器阻抗為 50 Ω，兩個(gè)端口之間的歐姆電阻在 5 到 10 Ω 之間。電容約為 20 pF。可以移除終端器以進(jìn)行測(cè)量或?qū)⒄{(diào)制器與其他電子設(shè)備連接起來(lái)。調(diào)制器在電氣和光學(xué)上是對(duì)稱的。在較高的調(diào)制速度（500 MHz 或更高）下，光傳輸方向必須與電傳輸方向相同。

如果施加階梯狀短上升時(shí)間電輸入信號(hào)，則Min. 光上升時(shí)間約為 200 ps。必須將控制操作點(diǎn)所需的偏置添加到射頻電壓中，并導(dǎo)致電流通過(guò)熱電極，這可能會(huì)加熱電極和終端器?？梢允褂煤罄m(xù)章節(jié)中描述的布線方案來(lái)防止這種情況。

圖 4.2.a - 接線圖，帶分離偏置輸入的調(diào)制器（AMXXXb）

2. 帶有獨(dú)立射頻和偏置輸入的幅度調(diào)制器內(nèi)部接線圖（AMXXXb）

調(diào)制器外殼中集成了如圖 4.2 a-c 所示的接線方案，以分離射頻輸入和偏置輸入。所有調(diào)制器電極都與調(diào)制器外殼電氣隔離。 熱電極在內(nèi)部終止，而接地電極通過(guò)使用電容器接地，這會(huì)導(dǎo)致射頻連接，但偏置分離。 因此，偏置可以由第二個(gè)連接器饋送至電容器變?yōu)橥干漕l率的頻率。 這大約是 1 kHz。 其他頻率也是可能的。如果施加階梯狀短上升時(shí)間電輸入信號(hào)，則Min. 光學(xué)上升時(shí)間約為 500 ps。 偏置不會(huì)導(dǎo)致電流通過(guò)熱電極。 偏置引起的電流是由于電容電阻引起的，因此與頻率有關(guān)。 在直流時(shí)，偏置引起的電流為零。

圖 4.2.b - 帶有分離偏置輸入的調(diào)制器外殼

圖 4.3 - 偏壓分離外部接線圖

3. 使用具有標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制器接線方案的幅度調(diào)制器分離射頻和偏置

如果使用具有標(biāo)準(zhǔn)接線方案 (AMXXX) 的調(diào)制器，則可以在外部構(gòu)建所述偏置方案。此處必須將調(diào)制器外殼隔離放置并使用電容器接地（圖 4.3）。將調(diào)制器外殼和周?chē)娐贩胖迷谏漕l密封外殼中很有用。如果導(dǎo)線長(zhǎng)度足夠短，則電氣和光學(xué)特性與上一章中描述的集成版本相同。優(yōu)點(diǎn)是可以將調(diào)制器從外殼中取出并用作標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制器。

4.2. 調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)

調(diào)制器驅(qū)動(dòng)不需要特殊驅(qū)動(dòng)器。任何電壓源，只要其輸出電壓幅度可控為 6 - 10 V（連接到 50 Ω），具體取決于調(diào)制器類(lèi)型，偏移可控，且速度足夠快，就適合用于調(diào)制器驅(qū)動(dòng)。如果電源輸出電壓不足，則可能需要額外的電壓放大器。施加到調(diào)制器的電壓不應(yīng)超過(guò) ±20 伏。

調(diào)制器操作的調(diào)整：

圖 4.4 - 調(diào)制器設(shè)置 (AMXXX)

圖 4.5 - 調(diào)制器設(shè)置 (AMXXXb)

調(diào)制器可用于模擬和數(shù)字調(diào)制。對(duì)于模擬調(diào)制，必須考慮周期特性曲線。對(duì)于數(shù)字調(diào)制，可以使用快速脈沖發(fā)生器。其上限和下限電壓電平（即幅度和偏移）必須獨(dú)立可調(diào)（AMXXX，圖 4.4），或者將射頻信號(hào)施加到射頻輸入，并使用直流源調(diào)整偏置（AMXXXb，圖 4.5）。在某些情況下，需要偏置控制，請(qǐng)參閱第 4.3 章。激光器或激光二極管耦合到調(diào)制器輸入光纖。調(diào)制器輸出光纖將其光發(fā)送到光電二極管。電調(diào)制器輸入使用同軸電纜連接到頻率發(fā)生器和高歐姆示波器 x 輸入。光電二極管連接到 50 歐姆示波器 y 輸入。x-y 圖顯示特性曲線，其中 Vπ 和 Vo 可在應(yīng)用正弦或三角電壓函數(shù)時(shí)確定。使用計(jì)算機(jī)保存曲線數(shù)據(jù)并進(jìn)行余弦擬合很有用。

脈沖生成：

調(diào)制器可以以兩種模式驅(qū)動(dòng)以生成光脈沖 - 用于短光脈沖生成的脈沖模式和用于調(diào)制器切換的切換模式。將使用 Vπ = 2 V 和 V0 = 1,5 V 的調(diào)制器進(jìn)行解釋。

脈沖模式：

圖 4.6 脈沖模式

圖 4.7 生成 1 ns 脈沖

切換模式：

調(diào)制器在兩個(gè)電壓電平之間切換，其中一個(gè)電壓電平的光輸出為零，另一個(gè)電壓電平的光輸出為Max. （圖中為 -0.5 和 1.5 伏）。調(diào)制器從關(guān)閉狀態(tài)切換到下一個(gè)開(kāi)啟狀態(tài)（圖 4.8 中的藍(lán)線和藍(lán)色箭頭）。它將被打開(kāi)或關(guān)閉，反之亦然。光上升時(shí)間對(duì)應(yīng)于輸入電壓的上升時(shí)間。如果要生成光脈沖，其長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于開(kāi)啟和關(guān)閉之間的時(shí)間（圖 4.9 中為 100 納秒）。

圖 4.8 脈沖模式

圖 4.9 生成 1 ns 脈沖

4.3. 鈮酸鋰調(diào)制器的直流行為

鈮酸鋰制成的波導(dǎo)調(diào)制器對(duì)直流電壓有所謂的直流漂移反應(yīng)（圖 4.10）。施加直流電壓后，晶體中會(huì)發(fā)生電荷傳輸。這就是為什么施加到電極上的電場(chǎng)得到部分補(bǔ)償，因此有效電場(chǎng)會(huì)隨時(shí)間部分減小。該過(guò)程分別與自由電荷載體的數(shù)量以及晶體的暗導(dǎo)率和光電導(dǎo)率有關(guān)。由于暗導(dǎo)率取決于溫度和晶體純度，而光電導(dǎo)率取決于晶體純度、波長(zhǎng)和光功率密度（即波導(dǎo)中的光功率），因此補(bǔ)償過(guò)程的持續(xù)時(shí)間取決于這些值。它需要幾分鐘到幾小時(shí)的時(shí)間。溫度和光功率密度越高，波長(zhǎng)越短，持續(xù)時(shí)間就越短。補(bǔ)償在初始值的約 75% 處飽和。補(bǔ)償時(shí)間與初始電壓無(wú)關(guān)。這意味著，在更高的直流電壓下，單位時(shí)間的漂移量（即曲線相位對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)）變得更快。通過(guò)波導(dǎo)的電場(chǎng)的這種部分補(bǔ)償過(guò)程會(huì)導(dǎo)致由施加電壓引起的初始光相移的部分回移。在相位調(diào)制器中，可以使用干涉儀直接測(cè)量。在幅度調(diào)制器的情況下，由于其余弦特性曲線，光相移之后是光輸出的幅度調(diào)制。這可以測(cè)量為 V0 的偏移。Vπ 不會(huì)改變其值。

圖 4.10 - 直流漂移：施加直流電壓時(shí)的光相位回漂（在振幅調(diào)制器上測(cè)量，1550 nm，幾毫瓦光輸入功率）

該圖顯示了在室溫下用幾毫瓦光功率在 1550 nm 振幅調(diào)制器上測(cè)量的相位漂移示例。相位以初始值的百分比表示，是使用調(diào)制器的余弦特性曲線計(jì)算得出的。施加的電壓 (2 V) 略高于 Vπ (1.59V)，這意味著初始相位已經(jīng)是穩(wěn)定所需的 1.25 倍?？梢钥闯?，如果調(diào)制器在紅外波段以中等光功率使用，則需要超過(guò)一小時(shí)。如果使用更高的光功率或更短的波長(zhǎng)，漂移會(huì)更快，但調(diào)制器對(duì)光和環(huán)境條件的變化反應(yīng)也更大。

可以按如下方式穩(wěn)定操作點(diǎn)：

1. 動(dòng)態(tài)模式：

由于輸出信號(hào)的周期性，可以在特性曲線的不同部分進(jìn)行調(diào)制，這些部分相差 2*Vπ 的倍數(shù)。操作點(diǎn)應(yīng)在兩個(gè)具有交替符號(hào)的等效電壓值之間跳躍，在圖中表示為 V 和 V+（圖 4.11）。然后調(diào)制在特性的兩個(gè)藍(lán)色草圖部分上交替發(fā)生。

圖 4.11 - 具有兩個(gè)等效工作點(diǎn)的調(diào)制器特性曲線

為了避免直流漂移，應(yīng)測(cè)量施加的電壓 V ，并在足夠短的時(shí)間內(nèi)（< 1 秒）對(duì)直流漂移持續(xù)時(shí)間進(jìn)行積分，同時(shí)調(diào)制器在工作點(diǎn) V- 工作。此時(shí)具有：

時(shí)將達(dá)到值A(chǔ)-。

此后，工作點(diǎn)必須切換到 V+，調(diào)制器在此工作，直到達(dá)到值 A+ ：

其中必須滿足方程式：

然后，工作點(diǎn)必須再次切換到V-，依此類(lèi)推。這會(huì)導(dǎo)致施加電壓的平均值是零，并且不會(huì)發(fā)生直流漂移。必須考慮到調(diào)制器在 V-和 V+ 之間切換時(shí)會(huì)通過(guò)周期特性，這會(huì)產(chǎn)生不必要的光功率調(diào)制。

2. 偏置模式：

必須使用偏置來(lái)設(shè)置操作點(diǎn)。偏置可以在調(diào)制器的射頻輸入端使用偏置 T 來(lái)施加，這會(huì)將直流或低頻偏置添加到射頻信號(hào)中（圖 4.4）。但這會(huì)導(dǎo)致電流通過(guò)調(diào)制器電極和終端器，這對(duì)電壓源來(lái)說(shuō)是負(fù)載，并導(dǎo)致電極和終端器發(fā)熱。更好的方法是使用外部偏置方案或集成偏置電路，如上一章和圖 4.5 中所述。但偏置模式無(wú)法避免直流漂移。

如果調(diào)制是周期性的，則施加電壓的平均值是恒定的。此外，如果溫度和光功率均不變，漂移將在一定時(shí)間后飽和，通過(guò)校正偏置電壓可以達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在非周期性調(diào)制或環(huán)境條件變化的情況下，必須使用反饋回路。必須使用光纖耦合器或部分鏡將光調(diào)制器輸出的一部分分開(kāi)，并饋入光電二極管，該二極管與偏置控制電路相連，以校正工作中的偏置值。校正電子器件的類(lèi)型取決于調(diào)制。這里無(wú)法提供滿足所有可想到的需求的方案。例如，如果必須生成具有相對(duì)較長(zhǎng)延遲的短光脈沖或必須拾取脈沖，則只需將偏置保持在導(dǎo)致Min. 平均輸出功率的電壓上即可，因?yàn)榧傻叵滦盘?hào)是平均功率的相當(dāng)大一部分，而不是脈沖功率本身。如果需要模擬調(diào)制，則必須測(cè)量實(shí)際輸出信號(hào)并將其與所需輸出信號(hào)進(jìn)行比較。在某些情況下，例如在圖像生成中，可以在不需要調(diào)制器輸出的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)測(cè)量特性曲線。偏置電壓的量不應(yīng)太大，因?yàn)橄嘁魄€的斜率在較高偏置下變得更陡，并且必須在較短的時(shí)間內(nèi)完成校正。

5. 應(yīng)用示例

5.1. 脈沖切片

調(diào)制器的一個(gè)重要應(yīng)用是使用連續(xù)激光產(chǎn)生和整形短脈沖。其優(yōu)點(diǎn)是脈沖形狀可以獨(dú)立于激光類(lèi)型進(jìn)行控制。這在某些激光應(yīng)用中是必需的，尤其是在光纖振蕩器-放大器裝置中。

圖 5.1 - 產(chǎn)生 1 ns 脈沖

圖 5.2 - 產(chǎn)生 5 ns 脈沖

例如，如果施加幅度為 2xV 的電端或幅度為 Vπ 的電脈沖（圖 5.1 和 5.2，可以用 V =2V 和 V0 =1.5V 進(jìn)行光脈沖的π 波整形）。模擬溫度 π 以類(lèi)似的方式產(chǎn)生，就像使用兩步脈沖所描繪的那樣（圖 5.3）。此外，可以縮短或整形長(zhǎng)激光脈沖，例如從微秒到納秒范圍。

圖 5.3 - 兩步脈沖的產(chǎn)生

5.2. 脈沖拾取

可以從快速激光脈沖鏈中選擇單個(gè)脈沖或脈沖梳。因此，幅度調(diào)制器用作脈沖拾取器，以降低激光的重復(fù)率。

圖 5.4 - 脈沖拾取

圖 5.4 解釋了從 1060 nm、150 fs、76 MHz 脈沖鏈中拾取脈沖。該圖顯示了較低的脈沖縮小率，以獲得更好的可見(jiàn)性，即比率為 20 和 40。在大多數(shù)情況下，需要按 100 到 1000 之間的倍數(shù)進(jìn)行拾取。

“脈沖選擇器 IOM”（圖 5.5）設(shè)計(jì)用于與 AMXXXb 系列或類(lèi)似系列的調(diào)制器配合使用，這些調(diào)制器具有 50 歐姆 RF 輸入和高電阻偏置輸入。它將脈沖選擇器驅(qū)動(dòng)器與自動(dòng)偏置控制相結(jié)合。

圖 5.5 - 脈沖選擇器 IOM

脈沖激光器將其光發(fā)送到處于關(guān)閉狀態(tài)的振幅調(diào)制器中。從脈沖激光器獲取的電或光同步信號(hào)饋送到電延遲線。該激光脈沖用于均衡光纖和電線中脈沖的運(yùn)行時(shí)間和驅(qū)動(dòng)器的每 20 個(gè)脈沖傳輸操作時(shí)間。計(jì)數(shù)器對(duì)同步信號(hào)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，直到達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)。然后，計(jì)數(shù)器向脈沖發(fā)生器發(fā)送信號(hào)，脈沖發(fā)生器每傳輸 40 個(gè)脈沖驅(qū)動(dòng)調(diào)制器，從而打開(kāi)調(diào)制器以傳輸一個(gè)或多個(gè)光脈沖。電脈沖的長(zhǎng)度設(shè)置為振幅 Vπ，時(shí)間 [ns] 決定了允許通過(guò)調(diào)制器的光脈沖數(shù)。圖 5.4 - 脈沖拾取。

圖 5.6-脈沖選擇器設(shè)置方案

該驅(qū)動(dòng)器能夠以高達(dá) 150 MHz 的觸發(fā)頻率工作，并產(chǎn)生長(zhǎng)度至少為 5 ns、幅度高達(dá) 5 V 的電脈沖，足以驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)為 1600 nm 或更短的調(diào)制器。分頻系數(shù)為 2，z高可達(dá) 65000。操作數(shù)據(jù)由 PC 通過(guò) USB 設(shè)置。內(nèi)置光電二極管控制反饋環(huán)路以進(jìn)行偏置控制。InGaAs 型將操作波長(zhǎng)限制為 1000 nm 至 1700 nm 之間的紅外波長(zhǎng)。

圖 5.7 - 觸發(fā)脈沖鏈（深藍(lán)色）調(diào)制器打開(kāi)窗口（紅色）拾取脈沖（淺藍(lán)色）

圖 5.7 是“脈沖選擇器 IOM”操作的示波器打印輸出。打印了激光脈沖鏈、調(diào)制器打開(kāi)窗口和拾取脈沖。由于采用自動(dòng)偏置控制，調(diào)制器的消光比可達(dá)到 1:1000 以上。

6. 術(shù)語(yǔ)說(shuō)明