[Modulation de phase] Spectre de phase et amplitude

[Therradan]

Bonjour,
Dans le cadre de mon stage, j'ai été amené à coder un modulateur de phase sur porteuse optique. Ce modulateur fonctionne exactement comme n'importe qu'elle modulateur de phase.
J'ai réalisé le développement en série de fourier pour comprendre le spectre que j'ai codé et j'aimerais savoir si mon raisonnement est le bon car je m'attendais pas à ce résultat.



Mon raisonnement avant le calcule : Etant donné qu'on fait varier la phase, j'aurais imaginé un spectre de phase dont l'amplitude des raies varies au court du temps. Mais on remarque que l’amplitude des raies sont fixes.

Comme on peut le voir, l'information de phase est transformé en information d'amplitude (fixe car B constant) via l'identité de Bessel. Ainsi, mon raisonnement avant le calcule ne s’applique pas dans le domaine spectral mais plus en temporelle non ?

Merci,

Cordialement
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[Patrick_91]

Bonjour,

Oui, si la modulation de phase sur porteuse optique est la même chose qu'une modulation de phase sur porteuse RF ou Hyper (ce qui semble logique), les raies sont fixes en amplitude, celle ci voient en revanche varier l'amplitude relative entre raies (allure du spectre) en fonction de l'indice de modulation n = (Delta F / F) qui est égal a l'excursion de phase en radians.
Je suppose que l'indice de modulation sur porteuse optique doit être extrêmement faible et donc le spectre s'apparenter a de la FM faible bande.(NBFM).
A plus

[Therradan]

Bonjour,
Pour être clair, vous avez dit que l'indice de modulation=n. Dans mon screenshot c'est beta ? Car n pour moi c'est juste l'indice de multiplication de frequence wo+n*wrf etc

En modulation optique Beta=(pi*Am)/VpiDC
VpiDC=tension demi onde (constant) et Am, amplitude du signal RF (constant).

[Patrick_91]

Bonjour,
Oui l'indice de modulation n , m ou beta c'est (l'excursion en fréquence/Fréquence de la porteuse) et c'est égal a l'excursion de phase (deltaphi).
dans votre cas (modulation de phase sur porteuse optique) vous devez certainement tomber dans le cas de la NBFM (narrow band Frequency modulation) et le spectre final doit s’apparenter à un spectre AM , par les calculs et des simplification c'est ce qu'on trouve.
Voir ce papier sur la modulation angulaire <<<---
A plus

[A voir en vidéo sur Futura]

[Therradan]

Oui le spectre s'apparente bien à du NBFM.
Néanmoins dans mon cas, l'indice de modulation vaut (pi*Vamplitude/Vpid). Et non dépendante en fréquence. Je pense que ça vient du fait qu'un modulateur MZM (ce que j'utilise), module en phase. Cette indice apparait car le principe de la modulation MZM optique est que le champ électrique (signal RF) va faire vérier linéairement l'indice de réfraction du silicium où passe la porteuse laser.
https://en.wikipedia.org/wiki/Electro-optic_modulator cette page wiki résume bien

[Patrick_91]

Hello,

Vu la manip sur le modulateur optique, c'est grandiose ...

Néanmoins dans mon cas, l'indice de modulation vaut (pi*Vamplitude/Vpid). Et non dépendante en fréquence.

Oui OK pour la modulation de Phase , si vous modulez en Phase (indice constant) l'excursion de Fréquence est alors linéairement liée à la Fréquence de modulation non ? si vous doublez la Fréquence l'excursion est doublée oui mais la variation de phase reste constante ?

A plus

[Therradan]

La fréquence de la porteuse est à 193.54 THz (longueur d'onde infrarouge) et la fréquence RF sera à quelques GHz. Si je change la fréquence RF ça augmente l'excursion de fréquence linéairement (wopt+-n*wrf).
La phase ne change pas vu que ça dépend de l'amplitude du signal RF et la tension DC qui est appliqué au modulateur :
Capture.PNG
Dans la relation ci dessus, on ne voit pas la phase ajouté par le Vdc (j'ai voulu simplifié). En réalité ça serait la même relation mais le cosinus serait en cos((Wopt+n*wrf)t+ (pi*Vdc/VpiDC))
En gros en fonction du Vdc tu peux appliquer une phase entre 0 et pi à ton signal optique modulé.

Aprés dans mon outil (scilab), ma fréquence porteuse = 500 et frequence rf=50 sinon j'aurais des spectres illisible vue le delta F qui a entre l'infrarouge et la bande radio.

[gwgidaz]

Hello,

Vu la manip sur le modulateur optique, c'est grandiose ...

Oui OK pour la modulation de Phase , si vous modulez en Phase (indice constant) l'excursion de Fréquence est alors linéairement liée à la Fréquence de modulation non ? si vous doublez la Fréquence l'excursion est doublée oui mais la variation de phase reste constante ?

A plus

Bjr,
Oui, pourquoi ces points d'interrogation?

Vous devriez préciser chaque fois si F est la fréquence porteuse ou la fréquence modulante, ce sera plus clair.
A modulation de phase constante, si on double la fréquence de modulation, l'excursion de phase est bien sur constante par définition, et l'excursion de fréquence double .
Par ailleurs, il faut s'entendre sur la définition de l'indice de modulation. Pour moi, c'est m= excursion / F où F est la fréquence de modulation.

[Patrick_91]

Hello,

Oui pour l'indice de modulation dans le cas d'une modulation par un signal sinusoidal :
FC = F porteuse
Fmod = F modulation
m = Delta Fc / Fmod = excursion de phase
Si le signal modulation est complexe :
m = Delta Fc / Largeur de Bande modulation = excursion de phase

Dans le cas décrit F porteuse est celle de l'nfra rouge
Et le signal modulant a quelques GHz ...
Impressionnant ..
A plus