TP5 - Modulateur électro
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M10 - Optoélectronique TP 5 : Modulateur électro-optique 1. Objectifs pédagogiques: Objectif 1 : Niveau de difficulté 1 : Savoir utiliser une station de base comportant des sources laser et une photodiode calibrée. Objectif 2 : Niveau de difficulté 1 : savoir utiliser un analyseur de spectre optique Objectif 3 : Niveau de difficulté 1 : savoir utiliser un puissance mètre optique Objectif 4 : Niveau de difficulté 2 : Savoir mettre en œuvre un modulateur électro optique Objectif 5 : Niveau de difficulté 3 : Savoir caractériser un modulateur électro optique. Objectif 7 : Niveau de difficulté 5 : savoir interpréter les mesures. Savoir déduire des mesures les paramètres qui caractérisent les composants. 2. Contexte L’age d’or des composants optoélectroniques correspond au développement des télécommunications optiques à la fin des années 90. A cette époque ont vu le jour un ensemble de composants et de concepts sur les transmissions optiques tels que les modulateurs électro optiques, le multiplexage en longueur d’onde (WDM : Wavelength Domain Multiplexing…). Ces TP permettent de se familiariser avec ces composants et concepts. 3. Matériels utilisés Optical Spectrum Analyzer (MS9710B) Optical test set (MT9810B) • Integrated light source and optical sensor • +10 dBm high-output light source, –110 dBm high sensitivity sensor • Full line of ITU-T-compliant DFB-LDs supporting DWDM The MT9810B Optical Test Set is the most fundamental optical measurement instrument with a complete line-up of light sources (DFB-LD, FP-LD, SLD) and optical sensors (high-speed, general purpose, high-power). SMF 28 Optical fiber with FC PC connectors. Patch cords and rolls. The MS9710B is a diffractiongrating spectrum analyzer for analysing optical spectra in the 600 to 1750 nm wavelength band. In addition to uses such as measurement of LD and LED spectra, it has functions for measuring the transmission characteristics of passive elements such as optical isolators, as well as the NF/Gain of optical fiber systems Modulateur electro optique Fiber optics detecto D400FC 4. Caractérisation d’un modulateur électro optique. Il s’agit de mettre en œuvre un modulateur électro optique fibré connectorisé FCPC (Modulateur 2,5Gbit/S Corning). Utiliser un benchtop MT9810B comportant un tiroir DFB et un tiroir optical sensor connectés au modulateur de la façon illustrée sur la figure ci contre. Brancher une alimentation stabilisée délivrant une tension continue comprise entre -10V et 20V. Mesurer la puissance transmise par le modulateur pour les différentes tensions VDC. Tracer la courbe donnant la puissance optique transmise en fonction de VDC. (graphe 1 échelles linéaires) BENCHTOP : MT9810B DFB LD Fibre optique Fibre optique Modulateur électro-optique Alimentation stabilisée Opt. Sensor VDC 5. Interprétations Donner la tension V pour laquelle la puissance optique transmise varie en première approximation de façon linéaire avec la tension sur l’électrode du modulateur c'est à dire les valeurs de tension pour lesquelles la pente est maximale. En vous appuyant sur la structure d’un modulateur électro-optique et sur le principe d'interférence expliquer l’allure de la courbe (graphe 1) Donner la plage de tensions autour de V pour laquelle, l’écart avec une approximation linéaire est inférieur à 10%. Cette plage peut être obtenue par raisonnement graphique. Expliquer graphiquement comment un signal électrique peut être convertis en signal optique. Quelles doivent être les limites d’un signal électrique pour respecter une non linéarité de 10%. (Conditions sur l’amplitude et sur l’offset du signal électriques). 6. Modulation en haute fréquence Utiliser un générateur HF (Salle P200), une alimentation stabilisée, un coupleur RF+DC et le modulateur pour moduler le signal optique à 1GHz. Avec une fibre de plusieurs mètres, la photodiode rapide D400FC et l’oscilloscope observer le signal. Mesurer les temps de montée.
