Інтерферометричний модулятор для волоконної оптики

Світло в оптичному волокні може модулюватися для отримання корисного вихідного сигналу. Рис. 4.23 ілюструє оптичний хвилевід який розділяється на два канали [13]. Хвилевід формується в LiNbO3 матриці легованої Ti для збільшення індексу заломлення. Вони виробляються за допомогою стандартної фотолітографічної технології. Речовина наноситься підкладку з використанням фотомаски. Шар титану напилюється електронним пучком поверх матеріалу; потім фоторезист видаляється розчинником, залишаючи Ті на рисунку хвилеводу. Атоми Ti дифундують пізніше в основу за допомогою випалу [11]. Цей процес призводить до ступінчатого профілю показника заломлення з максимальною різницею на поверхні близько + 0.1% від величини в об’ємі. Світло уводиться у хвилевід через торцеву поліровану грань. Електроди розміщені паралельно до хвилеводу, який з’єднується на виході. Напруга прикладена між електродами створює значний фазовий зсув у світових хвилях.

Оптичне пропускання конструкції змінюється синусоїдально з фазовим зсувом Δφ між двома сигналами, що складаються, який контролюється за допомогою напруги V (t):

P _out/ P _in =1/2 {1+cos[ πV (t)/V_π + Ө_B ]}, (4.38)

де V_π є зміна напруги, яка необхідна для повного циклу модуляції (вкл.-викл.) і Ө_B є

константою, яка може бути задана для оптимізації робочої точки. Коли фазова різниця між світлом в двох хвилеводах до рекомбінації Δφ =0, вихідний сигнал з’являється на виході хвилеводу. Коли зсув Δφ = π, світло відходить у матрицю. Добре сконструйований модулятор може досягти високих значень загасання порядку 30 дБ.

Fig. 4.23. Інтерферометричнийканально-хвилевідний модулятор інтенсивності (А). Світло рекомбінує на виході волокна, коли фазовий зсув є рівний нулю (B). Світло відходить у матрицю, коли фазовий зсув є π (C).