针对两节独立反相集总电极聚合物Y型耦合器电光开关响应速度慢的问题, 通过对该器件两节电光区的波导进行推挽极化, 设计了一种无偏置行波电极高速电光开关.为了获得低的驱动电压、良好的阻抗匹配和光波与微波间较小的折射率失配, 对电极参数做了设计和优化.通过对施加的方波开关信号做傅里叶变换并结合行波传输线理论, 给出了一种用于建模和表征器件高频响应的解析分析法.对该器件的数值计算结果表明, 在1 550 nm中心工作波长下, 其3 dB状态电压为0 V, 开关电压为2.68 V, 上分支状态电压和下分支状态电压分别为-1.34 V 和 +1.34 V,器件的插入损耗和串扰分别小于3.55和 -30 dB, 10%-90%上升时间和下降时间均为3.90 ps, 截止开关频率可达128.2 GHz.

为了从理论上揭示离散多音调制可见光链路极限通信速率与信噪比和误码率水平的关系，分析了发送端/接收端的电光和光电转换关系式及广义可见光通信信道的传递函数.在充分考虑可见光信道时/频域响应的基础上，建立了完备的可见光通信系统数学模型，分析并得到了可见光链路极限通信速率与信噪比和误码率水平的数学关系.分析结果表明，当系统信噪比一定时，极限通信速率与误码率水平呈双e指数增长关系；当系统误码率水平一定时，极限通信速率与信噪比呈波尔兹曼函数关系.在通用的大功率白光发光二极管和PIN探测器参量下，当信噪比为25 dB且要求误码率小于10－3时，系统的极限通信速率为200~228 Mbps，该结果与实验报道结果（202~231 Mbps）具有较好的一致性.本文给出的理论分析方法和数学模型也可用来估计任意离散多音调制可见光通信系统的极限速率，从而在系统参量优化设计和元器件选型方面具有指导意义.