（光学专业论文）行波型电吸收调制器的电极分析.pdf

行波型电吸收调制器的电饭分析 摘要 论文题目：行波型电吸收调制器的电极分板 专业：光学 硕士生：童洲森 指警老师：簿憨镜翻教授 摘要 本文从电极的角度出发，对行波型电啵收调制器的微波特性作了涕入的研 究。主要蠹容毽掇： 酋先，收集了大量有关电吸收调制器的文献资料进行调研，研究了电吸收调 制器的基本原理，以及电吸收调制器的研究背景、进展和各方面的实际应用。 葵次，综合了露波毫援荚瑟波导理论窝邀啜毅谖裁器煞瓣频链籍理论，跃电 极的角度对行波型电吸收调制器的微波特性进行研究。提出了一个以电极熬数为 主的分析行波型电吸收调制器的插入损耗和微波调制带宽镣基本性能参数的方 法，弗虢实舔鼗撼怼憩方法透露骚_ i 歪。 辩次，运用此方法对行波型电吸收调制器的性能进行定嫩分析，并结合某 行波粼电吸收调制器的微波性能参数的计算，摁出改变电极尺寸参数来改替调制 器瞧麓戆建议。 精后，基于此方法，运用计冀机c + + 语言与计算机编程技巧，开发个计算 机辅助电极分析软件，实现计算机对行波型电嗷收调制器的微波性能参数的自动 诗鬓与佟图分掇。 关键诞；电吸收谖零器，行波毫掇，播入搂载，谲囊繁宽，诗雾瓠辕勃努糖 行波型电吸收调制器的电极分析a b s t r a c t t i t l e ：t h ea n a l y s i so f e l e c t r o d e o f t r a v e l i n g w a v ee l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o r m a j o r ：0 p t i c s n a m e ：t o n gz h o u s e n s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t e p r o f f us i j i n g a b s t r a c t as t u d yo ft h em i c r o w a v ec h a r a c t e r i s t i co ft r a v e l i n g - w a v ee l e c t r o a b s o r p t i o n m o d u l a t o ri nt h ea s p e c to f e l e c t r o d ei sc a r r i e do u ti nt h i st h e s i s t h et h e s i sc o m p r i s e s t h ef o l l o w i n g ： f k s t l y l o t s o fl i t e r a t u r ea b o u te l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o ri sc o l l e c t e d t h e f u n d a m e n t a l t h e o r y , r e s e a r c hb a c k g r o u n d ，p r o g r e s s a n dt h e a p p l i c a t i o n o ft h e e l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o r i ss t u d i e d ， s e c o n d l y ，i n t e g r a t i n g t h e t r a v e l i n g - w a v e e l e c t r o d e e o p l a n a rt h e o r y a n d r a d i o - f r e q u e n c y l i n k t h e o r y o f e l e c t r o a b s o r p t i o n m o d u l a t o r , t h e m i c r o w a v e c h a r a c t e r i s t i co ft h et r a v e l i n g w a v ee l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o ri ss t u d i e di nt h e a s p e c to f e l e c t r o d e am e t h o do fa n a l y z i n gt h ei n s e r t i o nl o s s ，m i c r o w a v em o d u l a t i o n b a n d w i d t ha n do t h e rf u n d a m e n t a lp e r f o r m a n c ep e r m n e t e r si si n t r o d u c e d ，w h i c h m a i n l y u s e st h ep a r a m e t e r so fe l e c t r o d e t h i sm e t h o di sd e m o n s t r a t e db yu s i n g p r a c t i c a ld a t u m n l y ，t h eq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s o ft h ep e r f o r m a n c eo ft h et r a v e l i n g 。w a v e e l e c t r o a b s o r p t i o n m o d u l a t o ri sa c h i e v e d b yu s i n g t h i s m e t h o d c a i c u l a t i i l g t h e m i c r o w a v ep e r f o r m a n c ep a r a m e t e r so fat r a v e l i n g - w a v ee l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o r , s o m es u g g e s t i o n st oi m p r o v et h em o d u l a t i o np e r f o m m n e eb ya l t e r i n gt h ep a r a m e t e r s o f t h ee l e c t r o d ea r er a i s e d f i n a l l y b a s e do n t h em e t h o dw h i c hm e t i o n e da b o v e ，as e to f c o m p u t e r - a s s i s t a n t e l e c t r o d ea n a l y s i ss o f t w a r ei sd e v e l o p e db yu s i n gt h ec o m p u t e rc + + l a n g u a g ea n d s o f t w a r ed e s i g nt e c h n i q u e t h i ss o f t w a r ec a na u t o m a t i c a l l yc a l c u l a t et h ep e r f o r m a n c e p a r a m e t e r so f t h et r a v e l i n g - w a v ee l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o r a n dd r a w f i g u r e s - k e y w o r d s ：e l e c t r o a b s o r p t i o nm o d u l a t o r , t r a v e l i n g - w a v ee l e c t r o d e , i n s e r t i o n l o s s , m o d u l a t i o nb a n d w i d t h ，c o m p u t e r - a s s i s t a n ta n a l y s i s 行波型电吸收调制器的电拔分析 第l 章概述 第1 章概述 1 1 光纤通信的特点及发展介绍 光纤通信主要是指利用激光作为信息的载体并通过光导纤维来传递信息的 通信方式。光纤通信是人类通信史上一重大突破，光纤通信已成为现今信息社会 的神经系统，其主要优点是【i 】： 光波频率很高，光纤传输频带很宽，故传输容量很大，理论上可通上亿 门话路或上万套电视，可进行图象、数据、传真、打印等多种业务； 损耗极低，商用石英光纤已经达到的损耗水平是在1 3 9 m 波长 0 3 5 d b k m ，在1 5 5 9 m 波长0 2 0 d b k m ，这比最好的同轴电缆的损耗的百分之 一还要低： 不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可架空、地下或海底敷设，广 泛用于国际国内长途通信、航天探测、国防、铁路等； 耐高温、高压、防爆；抗腐蚀，不受潮，工作性能十分稳定可靠； 光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属( 如铜、铝) ，且直径小、重量 轻、可绕性好。 光纤通信经历了四十多年的发展历程。1 9 6 0 年美国人梅曼( t h m a i n m a n ) 发明了第一台红宝石激光器【2 j ，为光通信提供了波谱宽度极窄，方向性极好，亮 度极高，高度相干的理想的光载波，为光纤通信的发展揭开了序幕。1 9 6 6 年， 英籍华裔学者高锟( c k k a o ) 和霍克哈姆( c a h o c k h a m ) 发表了关于传输介质 新概念的论文“用于光频率的绝缘纤维表面波导管”1 3 ，指出了利用光纤进行信 息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信一光纤通信的基础。1 9 7 0 年， 光纤研制取得了重大突破。当年，美国康宁( c o r n i n g ) 公司就研制成功损耗 2 0 d b k m 的石英光纤。它的意义在于：使光纤通信可以与同轴电缆通信竞争，从 而展现了光纤通信的美好前景，促进了世界各国相继投入大量的人力物力，把光 纤通信的研究开发推向一个新阶段。 光纤通信从研究到应用，发展非常迅速，技术上不断更新换代，通信能力( 传 输速率和中继距离) 不断提高，应用范围不断扩大。光纤通信的发展可以粗略地 分为三个阶段【4 】： 互鎏型塞照! ! 兰塑塑竖塑皇篓黧塑 苎! 兰墼整 第一阶段( 1 9 6 6 1 9 7 6 ) ，这是从基础研究剿商业应用的弹发时期。在这个 对蠲，实现了短波长 i o g 酶 5 0 g h z 2 v1 8 d b 2 0 0 p a n 1 2 5 电吸收调制器的应用 随着光纤通信技术的不断发展，密集波分复用( d w i 孙i ) 技术已经成为关键的 技术之一。d w d m 光网络对光源的要求是高速( 大容量) 、低啁啾( 以提高传输 距离) 、工作波长稳定，为此要研究开发高速、低啁啾、工作波长可调且高度稳 定的光源。从世界范围的发展趋势上看集成光源是首选方案，激光器与调制器的 集成兼有了激光器波长稳定、可调与调制器的高速、低啁啾等功能。集成光源有 多种形式，分别有：分布反馈式( d f b ) 半导体激光器与电吸收调制器的单片集 成，d f b 半导体激光器与m _ z 型调制器的单片集成，分布布拉格反射器( d b r ) 激光器与调制器的单片集成等等。电吸收调制器比m _ z 调制器更有吸引力是因为 它可以更方便地与d f b 激光器单片集成，使其结构紧凑，具有低驱动电压、低功 耗，并且省去了偏振控制。研制成功的电吸收调制器集成光源，采用有源层与调 制器吸收层共用m q w 结构，如图卜9 1 3 0 l 所示。 行波型电啦收调制器的电极分析 第1 章概述 圈卜9d f b e m 集成器件结构示意圈 在黧瘫癸，分东疲凌式( d f b ) 拳导俸激光糕与毫疆枝稍麓器匏蕈冀集成器 件的研制吸引了越来越多人的兴趣。2 0 0 2 年，武汉邮电科学研究院博士后研究 项目中，就包括了“肇片集成高速照子阱d f b 激光器电吸收( e a ) 调制器的材料 生长帮器箨按寒簿 究” 2 3 t 。2 0 0 2 年，爱立售公司擦窭7 一穆供9 0 0 0 p s n m ( 终4 8 0 公里) 远程传输用的2 5 g b s 波段分布式反馈( d f b ) 电吸收( 队) 激光模块， 如图l 一9 ( a ) 所示【2 4 l 。2 0 0 3 年3 月，阿尔卡特公司墩布推出1 9 6 4 t r x 系列l o g b s 、 3 0 0 锋t r a n s p o n d e r 产蘸d f b 电骧浚潺裁器集墩器箨，可戳传浚8 0 到8 0 0 公里 2 5 o2 0 0 3 年l o 月，清华大学研制成功“高速d f b 激光器电缀收调制器单片集 成光源”，调制速率逖到l o g b s ，器件如图1 - 9 ( b ) 所示【2 6 】。 ( a ) 强l 一1 0 幻澄立蘧强蝴熊戏器誊 ( b ) 强) 溥牮大学d f s e 烂集藏器穆 = i 厦年来在国内外对d f b e a m 单片集成器件制作的研究由袭l 一4 列出： 表l 叫国内外对d f b e a m 单片集成器件制作的研究 作者及年代多爨子醛材辩调制姆宽，调制速攀瓣篷电流辕斑光功率消光魄 f 罗毅，1 9 9 9 鼢 i n g a a s p 2 ，5 g b ，s 2 参0 0 m a 2 r o w 1 7 毽 h i r o a k i 0 0 0 1 1 2 q i n o a a s p4 0 g b s 2 0 m w 2 2 d b y a s u n o r i , 2 0 0 2 【2 q i n g a a s p1 0 g b s b e r n h a r d 2 0 0 3 ”0 1 i n g a a s p2 5 g h z 1 0 g h z ) ，所以。的值很大， 导致础。 r 和n c 。 g 。是完全正常的，因此可以对式( 2 1 9 ) 进行简化得 z o = 居cj 毒c ov o、 2 c 2 ( 2 2 0 ) 由行波电极共面波导理论可以求得共面波导传输线的四个基本的物理参数： ! 彬 f，i_ 行渡型电吸收调制器的电掇分析第2 章行波型电吸收调制器电扳分析方；去的研究 单位长发的电容c 9 ，肇位长度的串联电阻r 。，单链长度的电感l 。和单位长度的 著联魄器g 。，鞋及谨输常数y 稳特性阻抗z 。接下来，我们搿魄逶遘行波魄吸 收调制器的射频链路耀论7 2 - 7 5 1 来求得调制器的s 参量、插入损耗和调制带宽等微 波特矬参数。 2 3 5s 参量及插入损耗 懿聚整集成电爨尚中熬簧簸线绫稳看残楚= 端瓣络的话，器么砖赣线黪数波 传输特性可以用散射矩阵( s 矩阵) 和散射参量( s 参量) 来袭示。散射矩阵是 反映端网的入射电压波和反射电压波的关系。= 端微波网络的散射矩阵表示为 踟慨s l l 。乏 ( 2 ，2 1 ) 散射参量，即s 参量，表达的是功率波，它使我们可以用入射功率波和反射 臻率波豹方式定义溺终爨竣入窝赣瓣关系。s 参爨与转簸线微波反舞系数骞亵接 联系，也可以用来表达正向和反向功率增益7 ”。s 参数与特性飙抗和传输常数有 关，其液达式为： 冀。：，一，一l 圣：二! ! 墅壅( 2 - 2 2 ) 6 1 3 3 2 222zo coshfl+(z02+1)slnh# 墨，；s ，= = 三坚r _ ( 2 2 3 ) “ ”2 2 0 c o s h f + ( 磊2 + l s 弛筘 式中裁= z o z o 。为烟一化阻抗，z o r 为溯量系统的参考阻抗( 通常为5 0 q ) ，z o 为特性阻抗，为波殍长度( 一般情况下与电极长度l 相同) r v 为传输常数。 l 技表贯穿簿波电吸收调露l 嚣戆黄辕系数，它包蕤了在波导孛鳇徽波健输 损耗与由阻抗不匹敞而引起的反射损耗7 扪。求褥s 2 i 之后，便w 以求得行波瞻吸 收调制器的微波插入损耗l i 。插入损耗( i n s e r t i o nl o s s ) f 搀定义为网络未插入前负 载吸| 受戆功率与掰终撬入螽受载吸嫂豹功率之魄翦分贝数，冀表达式为嗍； 弘川g 奇删s 毒务 池z 4 ， 式孛弱l 秘z 分嬲必信号滚内阻j 鼯受载电鞋。 行波型电吸收调制嚣的电极分析 第2 章行波型电吸收调制器电极分析方法的研究 2 3 6 行波电吸收调制器的调制带宽 行波电吸收调制器的调制带宽是指它的3 d b 电带宽，即在调制器中传输的微 波信号的归一化射频链路增益( n o r m a l i z e dr a d i o f r e q u e n c yl i n kg a i n ) 从 o d b 衰减到3 d b 时所对应的微波频率范围。根据g l l i 等人的推导，得出行波 电吸收调制器的归一化射频链路增益g n o r m 的表达式： 刊面毒而芦警孑笋+ f l e x p ( - 2 7 l ) 竺号筹乒讦 z s ， 式中屁：里，c 为光速，y 为传输常数，b = 笔 焉止为调制器源端反射系数， c z , s 十厶0 t = 笔 = 。掣为调制器终端反射系数，t = 1 - k ，z o 为调制器特性阻抗，z s 和 十l 0 z l 分别为传输线源端阻抗和终端阻抗，l 为调制器调制长度，即为电极长度。式 ( 2 2 5 ) 是归一化的行波电吸收调制器的微波频率响应，它包含了阻抗失配，光 波与微波的速度失配和微波损耗等效应”】。 调制器的微波插入损耗反映出调制器中的微波衰减和损耗，而调制器的调制 带宽则与调制速率有关，调制带宽越大，调制速率越高。因此，人们在研制电吸 收调制器时，总是希望得到低的微波插入损耗和大的调制带宽。 从式( 2 - 3 ) 可以看到，在共面波导行波电吸收调制器的单位长度电容c o 的 计算当中，以k 值为变量。而且从上面的理论计算分析中可以看到，由单位长度 的电容c 。出发，可以求得共面波导行波电吸收调制器的微波物理参数( 包括单 位长度的电感、电阻、电导，传输常数，特性阻抗，s 参量，插入损耗，调制带 宽) 。因此，可以想象，在这种方法当中，计算共面波导行波电吸收调制器的微 波特性参数都以k 值为变量。从( 2 - 5 ) 可知，k 值是以共面波导电极的半宽度h 和间距x 为变量的。另外，在求解单位长度的电阻r o 和归一化射频链路增益g n o r m 当中，电极长度l 是其中的变量之一。换句话说，我们可以从电极参数( 宽度、 间距、长度) 的角度，对共面波导行波电吸收调制器的微波特性进行计算和分析： 反过来，我们也可以根据所需的微波特性来分析和设计调制器电极的参数，从而 优化调制器的性能。我们在下面对此方法简称为“k 值法”，并利用k 值法对共 面波导行波电吸收调制器的微波特性进行详细的计算和分析。 行波型电暾收调制器豹电极分析 第3 章干予渡型电吸收调制器电极分析方法的成厢 第3 章行波型电吸收调制器电极分析方法的应用 3 t 行波型电吸收调制器媳极分析方法的验证 前戚第2 章介绍了行波电吸收调制器的电极分析方法，即k 值法。接下来， 我们利用文献 7 6 1 中的实验数据对此方法进行验诫。 文欺l 獬奔绍了一令茭瑟渡导黧瓣孪亍渡电啜教谖制器：幸掌藏糖精为i r t p ，多燕 子阱( m q w s ) 材料为i n a s p f l n g a p ，商效介电常数e c e = 1 2 9 6 ，电极材料为金( a u ) ， 其电阻攀pa u = 2 4 1 0 4 qn n ( 温度为2 0 0 c ，下同) ，其电导率a m 神。1 7 1 0 7 s 懒， 渡导爨凌( 帮孛闻溅辍竟痉) 秀3 t u n ，边毫投毒审霆毫辍静阉鞭秀2 5 # 捆，嚣移 长度l = i 5 m m ，传输线源阻抗z s = 5 0o ，终端负裁阻抗z l = 2 5q 。用h p 8 5 1 0 b 网络分析仪测出该调制器的调制带宽( 3 r i b 电带宽) 为4 0 g h z ，在4 0 g h z 时的 撬入撰耗，l 、t - 9 d b 。 刹用文献中给出的数据，我们可以运用k 值法对该行波调制器的调制带宽和 插入损耗进行计算，从而验证方法的正确性。 罄走，我粕霹疆搬文献孛提供戆数器我入式( 2 - 3 ) 、( 2 - 1 3 ) 、( 2 1 4 ) 帮( 2 - 1 6 ) 求出榴应的单位长发的电容c o ，荦位长度的鼠黪k 积单位长度盼荠联电导g 0 与k 值的关系曲线，以及单位长度的串联电阻r o 与微波频率的关系曲线，如图 3 。1 鹱添。 童 黾 u 霉 蘧 卷 袋 ( a )( b ) 葺li【lv3鹫曹星雠半堪鼙 “ 行波型电吸收调制器的电极分析 第3 章行波型电吸收调制器电极分析方法的应用 童 善 墓 薹 娄 逞 s 盘 篷 删 盔 堪 嫩 d 廿 ( c )( d ) 图3 - 1 ( a ) 单位长度的电容c o 与k 的关系曲线( b ) 单位长度的电感k 与k 的关系曲线 ( c ) 单位长度的并联电导0 0 与k 的关系曲线( d ) 单位长度的串联电阻r o 与f 的关系曲线 由图可知，行波电吸收调制器的单位长度的电容c o 随羞k 值的增大而增大， 单位长度的电感l o 随着k 值的增大而减小，单位长度的并联电导g o 与( 在微波 频率f = - 1 0 g h z 的情况下) 随着k 值的增大而增大，单位长度的串联电阻r 。随着 微波频率f 的增大而增大。 再根据式( 2 2 0 ) 可以求出该行波电吸收调制器的特性阻抗z 0 与k 值的关 系曲线，如图3 2 所示。由图可知，特性阻抗z 0 随k 值的增大而减小。 曼 汀 签 塑 浆 图3 - 2 特性阻抗z 0 与k 值的关系曲线 由k 值的定义式( 2 5 ) 可求得k = - 0 3 7 5 。把算出的k 值代入( 2 - 3 ) 、( 2 1 3 ) 、 ( 2 1 4 ) 、( 2 1 6 ) 和( 2 2 0 ) ，可求得单位长度的电容c o = o 3 l p f m m ，单位长度 的电感l o = 0 4 7 n h m m ，单位长度的并联电导g o = 0 1 0 m s m m ，在微波频率 f = 1 0 g h z 时的单位长度的串联电阻r o = 1 0 d , m m ，行波电吸收调制器的特性阻抗 行波型电峨收调制器的电檄分析第3 章 掌波型电吸收调制嚣电极分析方法的威i i j z o = 3 8 s q 。把f = 1 0 g h z 和k = 0 3 7 5 代入式( 2 1 8 ) 馁可算褥在微波频率f 为1 0 g h z 对戆行波邀吸寝调制嚣的传输常数y = 1 3 2 + 7 6 5 i 。 在算出行波电吸收调制器的特性阻抗z o 和传输常数y 之爝，便可以根据式 ( 2 2 2 ) 和( 2 2 3 ) 求得s 参量( s 1 1 与s 2 1 ) 在k = 0 3 7 5 时与微波频率f 的关系 麴线，如图3 - 3 辑示。 微波频率f ( g 啦) 馓坡频率f ( g ) ( 8 ) ( b ) 圈3 - 3 ( a ) s l l 与微波频率f 的关系曲线( b ) s 2 1 与微波频率f 的关系曲线 求出s 参量之后，我们可以根据式( 2 2 4 ) 求出行波电吸收调制器的插入损 耗k 与微波频率f 的荚系夔线，鲡圈3 4 瑟恭。 撇被频率f ( g i n ) 强3 4 插入臻糕k 与螽薮频攀f 豹关系盏绫 最后。我们以根据式( 2 2 5 ) 求出行波电吸收调制器的归一化射频链路增 益g n o r m 与微波调制频率f 的关系曲线，如图3 - 5 所示 簿v w糕繁耀 行波型电吸收调制嚣的电极分析 第3 章行波型电吸收调制器电极分析方法的应用 微被频率f ( g h z ) 图3 - 5 归一化射频链路增益g n o r m 与微波调制频率f 的关系曲线 经计算得出，该行波电吸收调制器在微波调制频率为4 0 g h z 时，其电插入 损耗l ，= 9 2 d b ，而文献中介绍的用网络分析仪测得的插入损耗为9 d b ，计算结果 与实验结果比较贴近，计算相对误差为2 2 2 ；同样经计算得出，该行波电吸收 调制器的3 d b 电调制带宽为3 8 6 g h z ，而文献中介绍的用网络分析仪测得的调制 带宽为4 0 g h z ，计算相对误差为3 5 。可见，用k 值法计算共面波导型的行波 电吸收调制器的微波特性参量，例如插入损耗和调制带宽，能得到与实验测量值 比较贴近的结果，因此它是一种比较有效、简便、快捷的分析共面波导型的行波 电吸收调制器的微波特性的好方法。 3 2 行波型电吸收调制器的电极参数分析 根据k 值法，我们以k 值为变量求得行波电吸收调制器的微波特性参数，例 如插入损耗和微波调制带宽。那么我们也可以以行波电吸收调制器的微波特性参 数为参考，来分析k 值的改变对调制器微波性能的影响。在这里，由于我们知道 ，l k 值的定义是k = 旦= _ 生，因此，我们直接研究中间电极半宽度h 和边电极与 s 厅+ x 中间电极的间距x 对调制器微波性能的影响。另外，由于k 值法计算过程中出现 过的电极的长度l ，如式( 2 - 1 6 ) 、( 2 2 2 ) 、( 2 - 2 3 ) 、( 2 2 5 ) 中都含有电极长度 l ，因此，我们也可以研究电极长度l 对调制器微波性能的影响。电极的厚度也 是电极参数的其中一项，在下面的分析中，我们也会通过分析电极的趋肤效应来 n穹u；o占相磐蛰掣糕谋芒，皿 行波型电暇收调制器的电撩分析第3 章行渡型电吸收调制瓣也极分析方法的成辩 分析嗽极厚度h 对调锩4 器微波性能的影响。 3 2 i 中间电极半宽度h 对调制器微波性能的影响 锻定这样一个荚露波导型豹嚣滚电疆较嚣露8 器：电投秘料为金( a h ) ，葵电 阻率pm = 2 4 l f f 8 q m ，其电导率o a u = 4 1 7 1 0 7 s m ，调制器的有效介电 常数。铲1 3 ，传输线源阻抗z s = 5 0 q ，终端负载阻抗z l = 5 0 n 。这里我们假定调 割器逸泡投与孛闻电投戆闼疆x = s g m ，毫辍长漤l = 3 0 0 9 m 。禳据k 蕴法，我粥 可以作出在不同的中闻电极半宽度h 值时，调制器微波插入损耗l i 与微波频率f 的关系曲线，如图3 - 6 所示。 微波频率f ( g l z ) 辫3 - 6 疆渡捶入攒耗k 与擞渡数翠f 静关系凿线 圈中函数曲线中的中间电极半宽度h 的值从上到下分别取6 t u n 、5 p m 和4 1 t m 。 由圈可知，在微波频率f - - 4 0 g h z 时，调制器的微波插入损耗隧着中间电极宽度 ( 2 1 1 ) 夔燧鸯l 面增麴，迄裁是谨魄较大豹中闻电凝豹宽褒会导教魄较大的微波矮 入损耗。 接着，我们根搬k 值法，利用上述调制器的参数，可以作幽在不同的中间电 援半巍度h 篷时，调镄器癌一纯瓣撅链路增蕊瓢。氍与镦波鬏零f 的关系照线， 如图3 7 所示。 行波型电吸收调制器的电极分析 第3 章行波型电吸收调制器电极分析方法的应用 萼 毒蓍 磬 砉萋 萋i 器 曲线从上判下中闻电极半宽度一 h - 2 m ，3 1 t 1 ，d p - m ，5 u 1 t 1 6 p - m 电极间距x = 5 m 电极长度l = 3 0 0 m 微谈频率f ( g h z ) 图3 7 归一化射频链路增益g n o r m 与微波频率f 的关系曲线 图中函数曲线中的中间电极半宽度h 的值从上到下分别取2 岬l 、3 p j n 、4 岬、 5 p r o 和6 p m 。由图可知，调制器的调制带宽( 3 d 8 电带宽) 随着中间电极宽度( 2 h ) 的增加而减小，也就是说比较小的中间电极的宽度能实现比较大的微波调制带 宽。 3 2 2 电极间距x 对调制器微波性能的影响 沿用上述调制器的参数，这里我们假定调制器中间电极半宽度h = 5 t t m ，电 极长度l = 3 0 0 m 。根据k 值法，我们可以作出在不同的边电极与中间电极间距x 值时，调制器微波插入损耗l i 与微波频率f 的关系陆线，如图3 8 所示a 微被频率f ( g i k ) 图3 - 8 微波插入损耗k 与微波频率f 的关系曲线 n叼v攥辎冁 行波型电徽收调制器的屯穰分析第3 章符波型电吸收调制器电极分析方法的碰糟 图中函数曲线中鲍电极闻距x 蛉值从上到下分别取3 姗、4 9 r a 积5 a m 。由 蚕可辩，在徽波频率f - - 4 0 g h z 时，调铡器的微波插入损耗隧薄瞧掇闷距x 麴增 加而减小，也就是说比较小的电极间距会导致 b 较大的微波插入损耗。 接滋，我们根据k 值法，利用上述调制器的参数，可以作如在不同的电极间 距x 稳时，谲番器! 秘一位射颓链路增益氛