马赫曾德尔调制器的Matlab仿真

2024-05-12 23:19:36

马赫曾德尔调制器的Matlab仿真

理论储备

马赫曾德尔调制器（MZM）是一种强度调制器（外调制类），基本结构如下图所示。输入光在第一个分支处分为两个部分，在调制器上下两臂处分别进行相位调制，在第二个分支处汇合后，最终实现强度调制。

设输入光光波的表达式为：
E(t)=E0exp(jw0t)E(t)=E_0 exp(jw_0t)E(t)=E0exp(jw0t)
经过MZM后，输出光波的表达式为（推导略）：
E(t)=E02exp(jw0t+jφ1)+γE02exp(jw0t+jφ2)E(t)=\frac{E_0}{2}exp(jw_0t+j\varphi_1)+\frac{\gamma E_0}{2}exp(jw_0t+j\varphi_2)E(t)=2E0exp(jw0t+jφ1)+2γE0exp(jw0t+jφ2)

从上面的表达式我们可以看到，最终输出光光波与上下两臂调制信号对输入光波造成的相位变化有关。

调制信号的表达式为：
V=ΣV0cos(nw0+φn)+VbV=\Sigma V_0cos(nw_0+\varphi_n)+V_bV=ΣV0cos(nw0+φn)+Vb相位调制引起的附加相位：
Φ=πVVp\Phi=\pi\frac{V}{V_p}Φ=πVpV
Vp是半波电压，Vb是调制器的偏置电压。
ϕ=πVbVp\phi=\pi\frac{V_b}{V_p}ϕ=πVpVb我们有

仿真准备

为了尽可能模拟出实际的不确定因素，在通过MZM进行载波抑制双边带调制仿真时，考虑上下马赫曾德尔调制器上下两臂消光比有限、两臂电信号幅度不一样两种情况。

仿真旨在生成频谱间距为20MHz,带宽为800MHz的载波抑制双边带调制波形。

一、理想情况（消光比为1，电信号幅度相同）
发现当电信号幅度较大时（1V以上），生成的频谱特别乱，且带宽远大于理想情况。

二、消光比为0.8

三、电信号幅度不一致（V1=0.3V,V2=0.6V）

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