Mach-Zehnder-Modulator

Mach-Zehnder-Modulator

Ein Mach-Zehnder-Modulator ist ein optisches Bauteil um Licht in seiner Intensität zu modulieren.

Schematischer Aufbau eines Mach-Zehnder-Modulators. BS: Strahlteiler, M: Spiegel.
Transmission eines Mach-Zehnder-Modulators in Abhängigkeit von der angelegten Spannung.

Der Modulator stellt ein Mach-Zehnder-Interferometer dar, in dessen einen Arm ein elektrooptisches Element (Pockels- oder Kerr-Zelle) gestellt wird, um eine Phasenverschiebung zwischen beiden Interferometerarmen zu erzeugen. Je nach Wert der Phasenverschiebung variiert die Intensität am Ausgang des Interferometers. Die Transmission T des Modulators berechnet sich nach:

T(U) = \cos^2 \left(\frac{\varphi_0}{2} - \frac{\pi U}{2 U_{\pi}} \right).

U ist hierbei die an dem elektrooptischen Element angelegte Spannung, Uπ ist die Spannung, bei der maximale Transmission erreicht wird und φ0 ein konstanter Phasenwert, der durch den Aufbau des Modulator gegeben wird.

Literatur

  • Bahaa E. A. Saleh, Malvin C. Teich: Fundamentals of Photonics. Wiley & Sons, 2007 ISBN 0-471-35832-0.

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