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馬赫-曾德爾型干涉儀1)結構概述：馬赫-曾德爾型調制器(Mach-Zehnder modulator, MZM)是利用相位調制實現強度調制的器件，廣泛應用于鈮酸鋰電光調制器、硅基電光調制器等各類調制器件與光開關器件。典型的MZM結構如下圖所示，分別由輸入波導、輸出波導、一個3 dB分束器、兩個調制臂和一個3 dB合束器組成，兩條調制臂通常為對稱結構、也有非對稱的情況。

體鈮酸鋰（LN）MZM作為商用長途光纖通信系統中電光調制器的主流選擇，其優勢源于Pockels效應賦予的固有線性電光特性、高光學透過率及長期可靠性。然而體材料的固有特性限制了器件尺寸微型化，進而阻礙電光帶寬提升。

接著，我們在FEEM中計算了擾動的LN波導的光學模式，以及TE基模的電壓相關相位調制性能，包括損耗和VπL。概述背景光收發器將電信號轉換為光信號。所有的計算都始于電子領域，然后通過將信號從電信號轉換為光信號，我們可以提升更多的通道，擁有更大的帶寬，這可以在長距離傳輸中顯著減小信號衰減。

電光調制器，一種通過外部手段改變材料折射率的光電子器件，常用于電信號與光信號轉換過程。現實當中電光調制器種類繁多，諸如鈮酸鋰基的電光調制器、硅基的電光調制器、基于等離子共振色散的電光調制器等等。然而，這些調制器原理不一樣，這造就了分析調制器的原理和方法不能放之四海而皆準，必然是針對具體問題要采用特定的方法和技巧。考慮到硅基電光調制器的成熟工藝，下文將展現仿真硅基電光調制的整個流程。

芯片級電光（EO）調制器將信號從電域轉換至光域，是現代PIC的關鍵構建模塊。迄今已提出多種集成平臺與解決方案以實現高性能芯片級電光調制器，涵蓋硅基、聚合物、磷化銦、等離子體及其他EO材料（氮化鋁、鈦酸鋇、碳化硅、鋯鈦酸鉛）。

空間光調制器(SLM.0002 v1.1) 應用示例簡述 1. 系統細節? 光源— 高斯光束? 組件— 反射型空間光調制器組件及后續的2f系統? 探測器— 視覺感知的仿真— 電磁場分布? 建模/設計— 場追跡：? 一個SLM像素陣列處光傳播的仿真，仿真中包括了SLM像素間無功能間隔引起的衍射效應。

光束整形＞衍射光學 任務/系統說明 亮點 ?使用空間光調制器（SLM）模擬光束整形?研究SLM像素間非功能性間距的影響 說明：光源 說明：SLM像素陣列 說明：傅立葉透鏡 說明：探測器 結果：3D系統視圖

可以通過使用電光效應或熱光效應在每個馬赫–曾德爾調制器中引起相移來對矩陣進行編程。第一個馬赫–曾德爾調制器中的第一個移相器是連續調諧的。這會在第一和第二輸出中引起矢量旋轉。廣義 n×m 矩陣乘法到目前為止，我們已經建立了使用馬赫-曾德爾調制器 的光網絡來進行任意 n×n 酉矩陣乘法。顯然，n×n 酉矩陣是一類非常特殊的矩陣。

Comsol金屬氧化物避雷器（MOA）電-熱耦合計算關鍵詞：電磁避雷器；電-熱耦合；有限元；數值計算1 避雷器電-熱特性研究1.1 避雷器避雷器：用于保護電氣設備免受雷擊時高瞬態過電壓危害，并限制續流時間，也常限制續流幅值的一種電器。避雷器有時也稱為過電壓保護器，過電壓限制器。如圖1所示就是避雷器實物圖。圖1.

在外部電場影響下，該區域的材料特性改變了該介質的折射率，進而有效地改變了光通過上部波導傳播的速度。當這些在上部和下部分支中傳播的光在分支合并處相互干涉時，會導致相消干涉，沒有光向前傳播。 泡克耳斯效應的潛在應用是設計光開關。例如，在 光子集成電路 領域。在 COMSOL 的教程模型中，我們演示了一種特殊的光開關元件，稱為 馬赫-曾德爾調制器 。

上一期我們介紹了光學調制的基本概念并總結了電光調制中常用的物理效應，對于硅材料而言，主要的電光效應包括克爾效應、弗朗茲-－凱爾迪什（F-K）效應、量子限制斯塔克（QCSE）效應和等離子體色散（PD）效應等，但體硅材料中克爾效應和F-K效應都非常微弱，因此硅基高速電光調制一般都利用硅材料的等離子體色散效應來實現調制。

因此，多數硅基電光調制器都是通過等離子體色散效應來實現的。OK，綜上所屬，我們從光學調制開始，介紹了光學調制的原理與分類，以及電光調制中四種常見的物理效應，后面我們將繼續介紹硅基光電調制器的性能指標、常用結構等內容，歡迎大家持續關注摩爾芯創的更新。 Lumerical軟件試用申請，歡迎聯系摩爾芯創。參考文獻：周治平.硅基光電子學[M].科學出版社,2021.

現場吸收液在實驗室進行檢測的主要方法有重量法、紫外分光光度法、紅外分光光度法、熒光光譜法、比濁法、氣體檢測管法、氣相色譜法等，其中常見的是紫外分光光度法和紅外分光光度法，因此現場開展壓縮空氣含油量檢測困難。據了解，很多電廠因此壓縮空氣含油量的檢測較少，無法全面監控壓縮空氣的質量。

傳輸質量與信息吞吐量本質上與電光（EO）轉換過程密切相關。光調制器，負責電域到光域的高速、高保真信號轉換，是此類光通信系統中的關鍵組件。因此，調制器性能向更緊湊結構、更高速度及更優能耗方向的發展，成為推動光子技術進步的重要驅動力。過去十年間，薄膜鈮酸鋰（TFLN）憑借其強烈的線性電光效應、寬透明窗口以及優異的熱穩定性、化學穩定性和物理穩定性，已成為高性能電光調制器的理想材料平臺。

與電子學中的集成電路類似，光子學中也有集成光路的概念。如何控制光就是集成光路的任務了。這種芯片上集成了各種不同的光器件，可以聚焦、耦合、調制、拆分、隔離及檢測光信號。 集成光路芯片示意圖 光波導是上述集成光路中最常見的光器件，它可以連接基板上不同的光學元件。通常光波導由薄膜或條形介質組成，可以用作光的分路器、耦合器、開關等功能器件。

圖5顯示了電輸入信號。圖5.輸入端口2（a）和輸入端口3（b）處的電信號，以實現調制器的α=0.5實現的啁啾如圖6所示。光信號看起來是一樣的，但是，信號中的啁啾比圖4中顯示的要大得多。啁啾的振幅約為3 GHz。圖6.調制器輸出口的光信號，α=0.5對于α=-0.5，峰間電壓設置為V1pp=1.0V，V2pp=3.0V。結果如圖7所示。

定義光柵區域的調制函數 ? 打開光波導組件中區域的編輯對話框；光柵特性和查找表存儲在光柵區域中。? 編輯光柵參數調制功能，使其定義為可編程功能，光柵參數的預期線性調制由開始和結束位置的值定義（EPE 從左到右邊界，外耦合器從上到下）。

光調制器（Optical Modulator）：將電信號（數字或模擬量）“加載”到光波上。以光源和調制器的關系來看，可劃分為光源的內調制和光源的外調制。采用外調制器，讓調制信息加到光源的直流輸出上，可獲得更好的調制特性、更好的調制速率。目前常采用的外調制方法為晶體的電光、聲光及磁光效應。

步驟2：光信道Lumerical INTERCONNECT用于模擬由激光源、發射器和接收器組成的光信道。上一步中記錄在文本文件中的電壓由“Signal Voltage”元件讀取，并用于驅動發射器中的環形調制器模型。使用3dB衰減來模擬調制器和接收器上的光電探測器之間的光信道損耗。在光電探測器之后放置一個低通濾波器元件，以模擬光電探測器受載流子渡越時間限制的帶寬。