TP5 - Modulateur électro

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 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 D-
WDM
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.
Optical Spectrum Analyzer (MS9710B)
The MS9710B is a diffraction-
grating 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
D400FC Fiber optics
detecto
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)
Modulateur électro-optique
BENCHTOP : MT9810B
DFB LD
Opt.
Sensor
Alimentation
stabilisée
VDC
Fibre optique
Fibre optique

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.