Siliciumfotonica

Hoe zet een Mach-Zehnder-modulator een verandering in de fase van licht om in een verandering in de lichtintensiteit?

  1. AHij splitst het licht over twee armen, brengt een faseverschil tussen de armen aan en voegt het licht weer samen, zodat het interfereert
  2. BHij laat het licht vele malen rondgaan in een ringvormige resonator en laat alleen een bepaalde golflengte absorberen
  3. CAls licht met gewijzigde fase direct op een fotodetector valt, wordt het faseverschil een verschil in stroomsterkte
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Hij splitst het licht over twee armen, brengt een faseverschil tussen de armen aan en voegt het licht weer samen, zodat het interfereert

In een Mach-Zehnder-modulator wordt het inkomende licht gelijk over twee armen verdeeld; de brekingsindex van de armen wordt met een elektrisch signaal veranderd om een faseverschil aan te brengen, waarna het licht weer tot één bundel wordt samengevoegd. Bij een faseverschil van 0 versterken de twee lichtbundels elkaar en is het helder, bij π (een halve golflengte) doven ze elkaar uit en is het donker, en daartussen hangt de intensiteit af van het faseverschil. Zo kan een signaal worden aangebracht als intensiteitsverandering die een fotodetector kan detecteren. Een fotodetector geeft alleen een stroom die overeenkomt met de lichtintensiteit en kan faseverschillen niet direct detecteren. Een resonator wordt gebruikt in een ringmodulator.

Mach-Zehnder-modulator Licht in Licht uit Elektrode (faseverschuiver) Spanning wijzigt de brekingsindex → faseverschil tussen de armen Splitsen in 2 Interferentie Faseverschil 0 Versterking → helder Faseverschil π Uitdoving → donker
Mach-Zehnder-modulator · Bekijken in het figurenoverzicht
Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Waarom wordt in siliciummodulatoren het ladingsdragerdispersie-effect (plasmadispersie-effect) gebruikt om de brekingsindex met een elektrisch signaal te veranderen?
  2. Waarom wordt in snelle siliciummodulatoren vaak het principe gebruikt waarbij de pn-junctie van de faseverschuiver in sperrichting wordt voorgespannen en de breedte van de verarmingslaag wordt gevarieerd (depletietype)?
  3. Wat is een juiste beschrijving van VπL (V-pi-L), een prestatiemaat van een Mach-Zehnder-modulator?
  4. Wat is een juiste reden waarom een siliciumringresonator alleen sterk reageert op licht van een bepaalde golflengte?
  5. Waarom wordt in optische circuits met ringresonatoren vaak een verwarmingselement bij de ring geplaatst om de temperatuur te regelen?