光学波导的路径如果是环形结构，可具有“波长相关性”。这是因为环形结构可使得部分满足谐振条件的波长具有干涉相长、干涉相消的现象，产生幅度与波长的非平坦化的现象。

通常我们的CW光源给过来的光，是直流光。

Y10T306 光模块的CW与激光雷达的CW，确实都叫连续波，但意义不一样。

如果光波导途经具有干涉结构的器件，一些满足谐振条件的光产生电磁波的共振放大现象，波分波长不断被干涉放大。

FP、光栅、环波导等结构，都有这类波长相关性，通常通过FSR或者波长间隔、线宽或光谱宽度，这两个参数来定义这些波长相关性的幅度与波长的关系。

FP，是两片平行的光学反射面，经过反射的光回波后可具有干涉现象，光栅分开来看就是很多个级联在一起的小型化的FP反射面。

FSR波长间隔与光程成反比，FP的光程很长，FSR的间隔较小。光栅缩短反射面之间的光程，可以扩大FSR间隔。

选择光栅，就很方面在一个特定的波长范围内，提取出一个纵模用于我们的滤波或放大等等。

这就是FP激光器是多纵模输出，而DFB激光器利用了光栅做谐振腔，可以选出单纵模输出，提高光学的信号质量。

FP，光栅，这些光遇到反射界面后来回震荡，形成一个事实上的光的回环。

或者，我们就直接做成一个环。

环越小，FSR的波长间隔就越宽，就越允许我们在其中一个纵模上做各种应用。

在聊微环调制器时，还经常提到一个词，洛伦兹曲线。所谓的洛伦兹函数，就是Y轴与X轴的平方成反比。

这样

或者这样，都是洛伦兹函数

把微环其中一个纵模放大，其反射谐振的透射端/反射端，就是y轴加一个负号，其幅度与波长的平方成反比，呈现洛伦兹曲线的脉络。

咱们选微环，是因为微环和光栅的FSR的波长间隔都很宽，容易操作。但微环的线宽比光栅要更窄一些。

微环是一种共振结构，通过光学干涉具有波长相关性，可以用来做多波长激光器，下图左图是利用微环的波长相关性以及材料的非线性特性制作光孤子，实现多波长输出的效果。通常氮化硅可以做成微环来设计多波长输出的光频梳。

下图中是可调谐激光器，调谐光栅与微环的谐振波长，实现激光器的波长改变。

下图右就是微环调制器，只不过不是咱们常见的硅基微环调制器，而是一个铌酸锂微环调制器。

当然，微环也可以用来做滤波器。

聊了一下什么是微环，接着来聊一下微环如何实现调制。经常看到调制器的这个图。

我来解释一下这个曲线。

把光学环做小后，波长间隔增宽，取出其中一个纵模。不给调制电压，CW的光源输入波长与谐振波长之间有一点差异，激光器的波长约1307.1nm，而微环的谐振波长是1307.2nm。

激光器通过这个微环等效的滤波器后，损耗了约8dB的功率。

咱们给微环加一点电压，把谐振波长略调一下，调到1307.3nm，激光器的波长没变，激光器通过这个微环等效的滤波器后，损耗了约5dB的功率。

不给电压，经过微环等效滤波后，输出损耗8dB，给2V电压，输出损耗变成5dB。

这不就有了电压与输出信号功率之间的关联性了呀，这就是调制。

通过电压改变环的折射率，改变了谐振波长，导致输出的光功率产生变化，这就是微环调制器。

磷化铟材料，可以通过电压改变折射率，利用的是泡克尔斯效应与量子斯塔克效应。磷化铟可以用来做微环调制器，但很少用，是因为电场的矢量方向与晶格方向之间要考虑适配。

铌酸锂材料，也可以通过电压改变折射率，利用的是泡克尔斯效应。磷化铟、铌酸锂这些材料的原子分布不是“对称”结构，同样铌酸锂也需要考虑电极与晶格分布的矢量关系。

铌酸锂的微环调制器，也很少用，偶尔有一些学术研究，也通常设计成跑道型，利用那段直波导区间，来设计电场矢量、波导矢量的极性控制。

但是硅的原子分布以及电荷分布是对称型的金刚石结构，且利用的是等离子色散效应来建立电压与折射率之间的关联性。

用硅来做微环调制器，好处是很容易设计电场，硅通过掺杂设计P型N型半导体，控制电场，且无需考虑晶格与电场的极性与矢量关系。

所以用硅做微环调制器，比较多。

但是，硅做微环调制器，也有很大的挑战，比如对制造的一致性要求很高，对温度的控制要求很高...，等等。