ထိုMach-Zehnder မော်ဂျူလာ(MZ Modulator) သည် အနှောင့်အယှက်နိယာမအပေါ် အခြေခံ၍ optical signal များကို modulate လုပ်ရန်အတွက် အရေးကြီးသော device တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- input end ရှိ Y-shaped branch တွင် input light ကို light wave နှစ်ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားပြီး transmission အတွက် parallel optical channel နှစ်ခုသို့ ဝင်ရောက်သည်။ optical channel ကို electro-optic ပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ၎င်း၏ photoelectric effect ကို အသုံးချခြင်းဖြင့် ပြင်ပမှအသုံးချသော electrical signal ပြောင်းလဲသွားသောအခါ ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်ပစ္စည်း၏ refractive index ကို ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး output end ရှိ Y-shaped branch သို့ရောက်ရှိသော light beams နှစ်ခုကြားရှိ optical path difference များကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ optical channel နှစ်ခုရှိ optical signal များသည် output end ရှိ Y-shaped branch သို့ရောက်ရှိသောအခါ convergence ဖြစ်ပေါ်လိမ့်မည်။ optical signal နှစ်ခု၏ phase delay အမျိုးမျိုးကြောင့် ၎င်းတို့အကြား interference ဖြစ်ပေါ်ပြီး optical signal နှစ်ခုမှ သယ်ဆောင်သော phase difference information ကို output signal ၏ intensity information အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ထို့ကြောင့် March-Zehnder modulator ၏ loading voltage ၏ parameter အမျိုးမျိုးကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် optical carrier များပေါ်တွင် electrical signal များကို modulate လုပ်ခြင်း၏ function ကို ရရှိနိုင်သည်။
အခြေခံ parameters တွေကတော့MZ မော်ဂျူလာ
MZ Modulator ၏ အခြေခံ parameter များသည် အသုံးချမှု အခြေအနေအမျိုးမျိုးတွင် modulator ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ ၎င်းတို့ထဲတွင် အရေးကြီးသော optical parameter များနှင့် electrical parameter များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
အလင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ:
(1) Optical bandwidth (3db bandwidth): ကြိမ်နှုန်းတုံ့ပြန်မှု amplitude သည် အများဆုံးတန်ဖိုးမှ 3db လျော့ကျသွားသည့် frequency အပိုင်းအခြား၊ ယူနစ်မှာ Ghz ဖြစ်သည်။ Optical bandwidth သည် modulator ပုံမှန်လည်ပတ်နေချိန်တွင် signal ၏ frequency အပိုင်းအခြားကို ထင်ဟပ်စေပြီး optical carrier ၏ information carrying capacity ကို တိုင်းတာရန်အတွက် parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။အီလက်ထရို-အော့ပတစ် မော်ဂျူလာ.
(2) Extinction ratio: electro-optic modulator မှ အများဆုံး optical power output နှင့် အနည်းဆုံး optical power တို့၏ dB ယူနစ်ဖြင့် အချိုး။ extinction ratio သည် modulator ၏ electro-optic switch စွမ်းရည်ကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။
(၃) ပြန်အမ်းငွေဆုံးရှုံးမှု- အဝင်အဆုံးတွင် ပြန်ဟပ်သောအလင်းစွမ်းအား၏ အချိုးမော်ဂျူလာdB ယူနစ်ဖြင့် အဝင်အလင်းပါဝါသို့။ Return loss သည် အချက်ပြအရင်းအမြစ်သို့ ပြန်ဟပ်သော incident power ကို ထင်ဟပ်စေသော parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။
(4) ထည့်သွင်းမှုဆုံးရှုံးမှု- မော်ဂျူလာတစ်ခုသည် ၎င်း၏ အမြင့်ဆုံးအထွက်ပါဝါသို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ ယူနစ်မှာ dB ဖြစ်ကာ၊ ၎င်း၏အထွက် optical power နှင့် အဝင် optical power အချိုး။ ထည့်သွင်းမှုဆုံးရှုံးမှုသည် optical path ထည့်သွင်းခြင်းကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော optical power ဆုံးရှုံးမှုကို တိုင်းတာသည့် အညွှန်းကိန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
(၅) အမြင့်ဆုံးထည့်သွင်းမှု optical power: ပုံမှန်အသုံးပြုမှုအတွင်း၊ MZM Modulator input optical power သည် device ပျက်စီးမှုကို ကာကွယ်ရန်အတွက် unit သည် mW ဖြင့် ဤတန်ဖိုးထက်နည်းသင့်သည်။
(6) မော်ဂျူလာ အနက်- ၎င်းသည် မော်ဂျူလာ အချက်ပြ amplitude နှင့် carrier amplitude တို့၏ အချိုးကို ရည်ညွှန်းပြီး များသောအားဖြင့် ရာခိုင်နှုန်းအဖြစ် ဖော်ပြလေ့ရှိသည်။
လျှပ်စစ် parameters များ:
Half-wave voltage: modulator ကို off state မှ on state သို့ပြောင်းရန် driving voltage အတွက်လိုအပ်သော voltage difference ကိုရည်ညွှန်းသည်။ MZM Modulator ၏ output optical power သည် bias voltage ပြောင်းလဲမှုနှင့်အတူ အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲသည်။ modulator output သည် 180-degree phase difference ကိုထုတ်ပေးသောအခါ၊ bias voltage ၏ကွာခြားချက်သည် V ၏ယူနစ်ဖြင့် half-wave voltage ဖြစ်သည်။ ဤ parameter ကို material၊ structure နှင့် process ကဲ့သို့သောအချက်များဖြင့်ဆုံးဖြတ်ပြီး inherent parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။MZM မော်ဂျူလာ.
(၂) အမြင့်ဆုံး DC bias voltage: ပုံမှန်အသုံးပြုမှုအတွင်း၊ device ပျက်စီးမှုကိုကာကွယ်ရန် MZM ၏ input bias voltage သည် ဤတန်ဖိုးထက်နည်းသင့်သည်။ ယူနစ်မှာ V ဖြစ်သည်။ DC bias voltage ကို မတူညီသော modulation လိုအပ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီစေရန် modulator ၏ bias state ကိုထိန်းချုပ်ရန်အသုံးပြုသည်။
(၃) အမြင့်ဆုံး RF အချက်ပြတန်ဖိုး- ပုံမှန်အသုံးပြုမှုအတွင်း၊ စက်ပစ္စည်းပျက်စီးမှုကို ကာကွယ်ရန်အတွက် MZM ၏ အဝင် RF လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုသည် ဤတန်ဖိုးထက် နည်းသင့်သည်။ ယူနစ်မှာ V ဖြစ်သည်။ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းအချက်ပြမှုသည် အလင်းတန်းသယ်ဆောင်သူပေါ်သို့ ပြုပြင်ပြောင်းလဲရမည့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ ဇွန်လ ၁၆ ရက်