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iXblue公司的NIR-MX800-LN和NIR-MPX800是超寬帶的振幅和相位電光調(diào)制器，能夠傳輸波長從780到960nm的光學信號,帶寬高達40GHz。這系列調(diào)制器的芯片會被特別篩選，已保證780,850和950nm單模傳輸特性。這款調(diào)制器可以使用在許多應用中：
對于通訊和數(shù)據(jù)傳輸，短距離通訊(幾百米，SR4)，它被集成到調(diào)制模塊中，產(chǎn)生高達56Gb/s的數(shù)據(jù)；另外這系列調(diào)制器也常被用在科研，冷原子，原子鐘等原子物理中，他們可提供高的載波抑制，產(chǎn)生高品質(zhì)的CS-DSB信號(Carrier Suppression Dual Side band signal)。
iXblue調(diào)制器是在近紅外波段的最佳選擇，波長覆蓋可從780-1080nm。 我們這里將介紹制造NIR-MX800-LN和NIR-MPX800-LN調(diào)制器的加工工藝和各種性能指標。
調(diào)制器外界因素的干擾
基于鈮酸鋰基底的調(diào)制器的性能取決于很多外部參數(shù)，例如光功率，溫度和電加載過程。這些影響產(chǎn)生的結果分別稱為光折變效應(Photo-refractive)，熱釋電效應(Pyroelectric)，熱膨脹和應力效應等。那么我們該如何做，才能降低上述不希望出現(xiàn)的效應呢？
光波導結構的選擇，鈮酸鋰調(diào)制器的基底切向：
對于鈮酸鋰調(diào)制器，通常可以采取兩種切向的基底。Z切向（電場施加方向），這種調(diào)制器通常表征為較低的插入損耗和半波電壓V，它的電-光轉化的有效性更高。然而，熱釋電效果很強，導致調(diào)制器漂移（調(diào)制器傳輸曲線不穩(wěn)定），而且一些Z切向的調(diào)制器當測試環(huán)境變化時（例如溫度）非常難以控制。X切向（光波導相對電波導結構對稱）提供略微低于Z切向的電光轉換效率(稍高的Vpi和插入損耗)。然而，X切向的調(diào)制器穩(wěn)定性更好，漂移被很大的限制，熱釋電效應非常弱。也就是說，X切向允許得到比Z切向更穩(wěn)定的性能。
絕大多數(shù)iXblue調(diào)制器是基于X切向，即使在產(chǎn)品參數(shù)手冊上，我們的光學或電光參數(shù)看起來不如Z切向的好，但是可以保證調(diào)制器長時間的穩(wěn)定工作，插入損耗穩(wěn)定，減少傳輸曲線漂移。
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Figure 1a : Z切向結構 |
Figure 1b : X切向結構 |
光波導加工工藝的選擇，光折變效應：
很多的研究已經(jīng)證明了光折變的影響，其中制造工藝是影響光折變效應的最大因素，兩種技術目前被應用：鈦擴散(Ti in-Diffusion)和退火質(zhì)子交換(Annealed Proton Exchange)，這兩種工藝是為了在鈮酸鋰基底上增加波導的折射率。
鈦擴散技術最被廣泛使用，主要是光通訊領域（O,C,L波段）。事實上，這是一種比較容易實現(xiàn)的加工技術，它在加工過程中可以容易實現(xiàn)較低的光損耗。然而，這種工藝對于短波長（小于1310nm）展現(xiàn)出更多光折變的影響。光波導的折射率隨激光功率變化，表征為調(diào)制器傳輸曲線的漂移，消光比的變差和損耗的增加。同時，光折變效應隨時間變化，這導致標稱的參數(shù)不再穩(wěn)定。
退火質(zhì)子交換工藝相比鈦擴散更難以實現(xiàn)。然后，這是為了實現(xiàn)調(diào)制器在近紅外波段工作的最佳技術。如下圖，退火質(zhì)子交換工藝的激光閾值要遠遠高于鈦擴散工藝制造出的調(diào)制器。當入射激光功率較高時，光折變效應出現(xiàn)時，波導的折射率隨時間變化，這將導致調(diào)制器不穩(wěn)定，消光比的變差和光學損耗的增加。
Figure 2 :插入損耗和消光比的對比，使用兩個結構相同的調(diào)制器，但是不同的制造工藝。鈦擴散調(diào)制器參數(shù)隨時間抖動。左：退火質(zhì)子交換。右：鈦擴散
再一次聲明，即使在某些廠商的參數(shù)手冊上，鈦擴散工藝制造出的調(diào)制器在近紅外波段優(yōu)于退火質(zhì)子交換工藝，但是鈦擴散工藝的光折變效應會在低激光功率時更早的介入，器件的性能將不再受控。所有iXblue近紅外波段的調(diào)制器使用退火質(zhì)子交換工藝，減小光折變的影響，提供更穩(wěn)定的性能。
參考 : “Comparison of guided-wave modulators fabricated on LiNbO3 via Ti and APE”, R. A. Becker, Applied Phys. Lett. Vol.43, N°2, 1983."
所有iXblue近紅外調(diào)制器都是基于退火質(zhì)子交換工藝，可以保證調(diào)制器長時間的穩(wěn)定工作。
鈮酸鋰基底的選擇，光折變效應
通過摻雜不同材料的鈮酸鋰基底，光折變效應還可以進一步減小，例如摻雜氧化鎂的鈮酸鋰基底(MgO-LiNbO3)，摻雜的介質(zhì)允許在自由載流子的復合過程中限制一些不利因素。退火質(zhì)子交換工藝，加上MgO-LiNbO3能夠提高調(diào)制器的激光閾值，降低光折變的影響，這對短波長和高入射功率時尤其重要。
Figure 3 :使用退火質(zhì)子交換工藝的NIR-MX800-LN調(diào)制器插入損耗隨時間的穩(wěn)定性變化
電光效應，帶寬：
iXblue是光通訊行業(yè)超寬帶調(diào)制器的主要供應商之一，波長通常在O,C和L波段。通過高頻電極的特別設計，iXblue開發(fā)了在近紅外波段(780 nm, 850 nm, 930 nm)高達40GHz的超寬帶調(diào)制器，這種調(diào)制器可用來產(chǎn)生上升沿為皮秒數(shù)量級的超短脈沖。 另一方面，這種調(diào)制器的阻抗接近50歐姆，降低電子信號的回損，提高電光轉換的有效性。
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Figure 4a : NIR-MX800-LN-20的S參數(shù) |
Figure 4b : NIR-MX800-LN-20產(chǎn)生的光學脈沖 |
消光比：
使用退火質(zhì)子交換技術制造的光波導在近紅外波段還有其他的好處：
n ·如前面所說，降低光折變影響
n ·能夠實現(xiàn)偏振片功能，濾掉雜散偏振態(tài)，提高消光比
iXblue生產(chǎn)最優(yōu)的芯片，提供定制化消光比大于30dB的調(diào)制器
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Figure 5a :傳輸函數(shù)的實測結果，消光比>30 dB |
Figure 5b : NIR-MX800和偏壓控制一起使用，消光比隨時間的變化 |
相關產(chǎn)品：調(diào)制器偏壓控制和驅動
除了調(diào)制器，iXblue還提供高頻信號放大器（調(diào)制器驅動）和控制系統(tǒng)(Modulator Bias controler,調(diào)制器偏壓控制-MBC).這個產(chǎn)品對于客戶的應用做最大的優(yōu)化：優(yōu)化消光比的穩(wěn)定性，超短上升沿的脈沖。
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Figure 6a :常規(guī)調(diào)制器-驅動-偏壓控制的系統(tǒng)搭建，MBC工業(yè)級 |
Figure 6b :常規(guī)調(diào)制器-驅動-偏壓控制的系統(tǒng)搭建，MBC科研級 |
iXblue-800nm波段外強度調(diào)制器 |
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780-850nm強度調(diào)制器，10GHz帶寬，+14dBm最大光功率 |
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750-850nm強度調(diào)制器，20GHz帶寬，+14dBm最大光功率 |
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*NIR-MX-LN系列1000nm波段強度調(diào)制器可選高消光比高達30dB，低插損版本。 |
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iXblue-800nm波段相位調(diào)制器 |
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780-890nm相位調(diào)制器，DC-150MHz帶寬，+14dBm最大光功率，低至2V半波電壓 |
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780-890nm相位調(diào)制器，5GHz帶寬，+14dBm最大光功率 |
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780-890nm相位調(diào)制器，10GHz帶寬，+14dBm最大光功率 |
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780-890nm相位調(diào)制器，20GHz帶寬，+14dBm最大光功率 |
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*NIR-MPX800-LN系列相位調(diào)制器，低半波電壓，高達25mW最大輸入光功率。 |
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*點擊型號超鏈接，或聯(lián)系蘇州leyu集團光電科技有限公司，獲取更多產(chǎn)品信息。
iXblue電光調(diào)制器射頻驅動器相關產(chǎn)品：
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低頻200MHz驅動，±20Vpp輸出 |
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DC-750MHz多格式驅動 |
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12GHz多功能射頻驅動（70ps-200ns脈寬） |
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20GHz脈沖驅動，~5.2Vpp輸出 |
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*DR-VE-系列多功能驅動適合放大信號如：模擬、數(shù)字信號、脈沖信號、可自定義功能優(yōu)化。 |
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10GHz模擬驅動，0-9Vpp輸出 |
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10GHz高壓輸出模擬驅動，0-15.9Vpp輸出 |
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20GHz模擬驅動，0-9Vpp輸出 |
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20GHz高壓輸出模擬驅動，0-15.9Vpp |
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40GHz模擬驅動，0-6.3Vpp輸出 |
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*DR-AN系列模擬驅動，具有優(yōu)越的線性度，低噪聲，非常適合于模擬信號或接近于50%占空比特殊格式信號放大。 |
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12.5Gb/s NRZ/RZ數(shù)字信號高性能驅動，2-8Vpp輸出 |
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20Gb/s NRZ數(shù)字信號驅動，2-8Vpp輸出 |
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22Gb/s高壓輸出數(shù)字信號驅動，高達13.5Vpp輸出 |
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40Gb/s NRZ/RZ數(shù)字信號驅動，6.3Vpp輸出 |
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*DR-DG系列數(shù)字驅動，適合于NRZ、RZ等各種數(shù)字格式信號放大，匹配各種數(shù)字信號調(diào)制應用。 |
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*點擊型號超鏈接，或聯(lián)系蘇州leyu集團光電科技有限公司，獲取更多產(chǎn)品信息。
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模擬應用偏壓控制器，Q點鎖定，無導頻，超穩(wěn)定 |
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數(shù)字應用、脈沖應用、模擬應用偏壓控制器，四種自動偏置控制模式 |
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IQ調(diào)制偏壓控制器（DC1&DC2-Min，DC3/DC phase-Q） |
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*自動偏壓控制器可集成Tap-coupler方便易用。 |
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*點擊型號超鏈接，或聯(lián)系蘇州leyu集團光電科技有限公司，獲取更多產(chǎn)品信息。
更多電光調(diào)制器驅動應用、電光調(diào)制系統(tǒng)產(chǎn)品應用及需求，請聯(lián)系蘇州leyu集團光電科技有限公司相關銷售人員，咨詢電話：0512-62828421，咨詢郵箱：sales@ ！
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