电光调制器（EOM）优缺点
发布时间：2023-04-24 00:00:00.000Z
电光调制器：EOM
电光调制器 (EOM)的主要优势在于其带宽，可扩展到 10 GHz 范围。 需要记住的是用户必须找到支持此带宽的驱动电子设备。
图 1：ixBlue（前 Photline）（左）和 EOspace（右）的电光强度调制器示例 –（由 iXBlue/EOspace 提供 - 网站）
3 家知名的 EOM 光纤调制器制造商是：
可以通过增加整体设置的复杂性来解决与电光调制器( EOM)相关的几个困难。 如果您决定使用基于EOM的调制设置，则需要考虑并正确管理几个参数：
- 插入损耗：
插入损耗水平因型号而异。 一般来说，提高 EOM 的一个关键性能属性（例如消光比）会对插入损耗产生负面影响。 典型的插入损耗在 4-5 dB 范围内。
- 最大输入/输出功率：
典型的最大输入功率在 50 mW (17 dBm) 范围内。 该最大功率通常是平均功率。 因此，人们可以通过在输入光纤上应用脉冲信号，而不是 CW 信号，来克服这一限制或问题。 调制后的输入信号可以由 AOM（参见上面的 AOM 概述）或直接调制半导体激光管生成。 然而，这会产生一些与 EOM 的 V-bias 稳定性相关的其他困难（见下文）。
图2 ：克服 EOM 平均输入功率限制的脉冲配置示例
- V-bias 的稳定性：
这是使用 EOM 时最难管理的技术问题之一。 由于热不均匀性等原因，EOM 通常会发生偏移。 这会导致传递函数（参见图 2）在水平方向上移动，调制信号被应用到一个变化的操作点上。 这会影响调制的质量。
图 3：强度调制器的传递函数
为了操作强度调制器并获得所需的调制，用户必须向调制器应用两个单独的电压：(1) 调制电压 V(t) 和 (2) 直流电压（也称为 V-bias）。 偏置电压选择所需的操作点并补偿偏移，以保持更稳定的工作条件。
图 4：驱动 EOM 的典型设置需要 5 种电子器件：1-半导体激光管驱动器、2-全局同步器、3-快速调制器、4-射频放大器、5-V-bias 电子器件
许多供应商提供上述框图中描述的半导体激光管驱动器。 找到一个在纳秒时域内产生稳定、干净脉冲的脉冲发生器十分重要。 这是一个指定的脉冲半导体激光管驱动器的示例。
图 4所示的产品可以有效地用作图 4中提到的第二个“同步”电子源。
另一个AeroDIODE产品结合了上面图 8中前四个电子功能，技术性能良好。 请参阅此链接：高速半导体激光管驱动器和下面的图 5。 该脉冲驱动器能够以脉冲/连续模式(#1) 同时驱动和控制蝶形半导体激光管种子源，生成多个同步信号 (#2) 驱动具有可调制脉冲形状的 EOM，时间分辨率低至 500 皮秒 (# 3 和 4）。
图 5：用于 EOM 驱动的整形板，结合了半导体激光管驱动器、多输出同步电子器件和 5 V 可调制形状输出，以驱动一个带 2 GHz 带宽和 48 dB 动态范围的 EOM。
当需要高稳定性的时候（一直是如此），图 4中显示的第五个模块非常重要。 以下是知名制造商提供的三种产品：
当用户需要在非常低的占空比下使用脉冲模式进行操作时，就会出现与图 3所示设置相关的主要困难。 低功率水平可能不足以使 V-bias 电子设备能够保持对偏置水平的控制。 电子产品迭代之间的差异在这里起着重要作用。
下表列出了 1064 nm 和 1550 nm 附近可用的 EOM 型号的一些关键技术参数示例：
| 波长(nm) | 带宽(GHz) | 消光比 (dB) | 插入损耗 (dB) |
| 1064 | 10 | 18 | 4.5 |
| 1064（double） | 10 | 50 | 4.0 |
| 980-1150 | 12 | 30 | 3.5 |
| 1530 – 1625 | 12 | – | 3.5/2.7 |
| 1525 – 1605 | 14 | 20 | 4.0 |
