高速光纤调制器——AOM和EOM

高速光纤调制器——AOM和EOM

激光光纤调制是现代光通信和激光技术中的关键环节。本文总结了四种主要的激光光纤调制技术方法，重点介绍了声光调制器（AOM）和电光调制器（EOM）的工作原理、优缺点及应用场景。

图 1：四种主要的激光光纤调制技术方法的优缺点

声光调制器（AOM）

声光调制器（AOM）是一种基于声光效应的调制器，其工作原理是通过声波在介质中产生的折射率变化来调制光信号。AOM的主要特点如下：

• 波长范围：AOM设备可用于从380 nm到2500 nm的多种波长。
• 功率处理能力：AOM的主要优点是能够处理相对较高的光功率，某些型号甚至能在超过10瓦的功率水平下工作。
• 切换速度与插入损耗：AOM的切换速度和插入损耗之间存在权衡关系。光束越集中在AOM的嵌入式晶体内，切换速度越快，但到达输出光纤时的损耗也越大。

图 3：使用驱动器和下方的同步工具完成 AOM 设置

AeroDIODE提供的光纤耦合AOM设备在1 µm和1.5 µm左右具有良好的速度/插入损耗性能。主要性能参数如下：

电光调制器（EOM）

电光调制器（EOM）是基于电光效应的调制器，其工作原理是通过外加电场改变介质的折射率来调制光信号。EOM的主要特点如下：

• 带宽：EOM的主要优势在于其带宽可扩展到10 GHz范围。
• 插入损耗：插入损耗水平因型号而异，一般在4-5 dB范围内。
• 最大输入功率：典型最大输入功率在50 mW（17 dBm）范围内，可以通过脉冲信号克服这一限制。
• V-bias稳定性：这是使用EOM时最难管理的技术问题之一，需要通过专门的V-bias电子设备来补偿偏移。

图 5：ixBlue（前 Photline）（左）和 EOspace（右）的电光强度调制器示例

知名EOM制造商包括：

• iX-Blue（法国）
• EOspace（美国）
• Jenoptik（德国）

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

总结

AOM和EOM各有优缺点，选择哪种调制器取决于具体的应用场景和需求。AOM适合高功率应用，而EOM则在高速调制方面具有优势。在实际应用中，可能需要根据具体需求对系统进行优化和调整，以达到最佳性能。