Pentru a satisface cererea tot mai mare de informații a oamenilor, rata de transmisie a sistemelor de comunicații cu fibră optică crește pe zi ce trece. Viitoarea rețea de comunicații optice se va dezvolta către o rețea de comunicații cu fibră optică cu viteză ultra mare, capacitate ultra mare, distanță ultra lungă și eficiență de spectru ultra-înaltă. Un transmițător este critic. Transmițătorul de semnal optic de mare viteză este compus în principal dintr-un laser care generează un purtător optic, un dispozitiv generator de semnal electric modulator și un modulator electro-optic de mare viteză care modulează purtătorul optic. În comparație cu alte tipuri de modulatoare externe, modulatoarele electro-optice cu niobat de litiu au avantajele unei frecvențe largi de operare, stabilitate bună, raport ridicat de extincție, performanță de lucru stabilă, rată mare de modulare, ciripit mic, cuplare ușoară, tehnologie de producție matură etc. este utilizat pe scară largă în sistemele de transmisie optică de mare viteză, capacitate mare și pe distanțe lungi.
Tensiunea semiundă este un parametru fizic extrem de critic al modulatorului electro-optic. Reprezintă modificarea tensiunii de polarizare corespunzătoare intensității luminii de ieșire a modulatorului electro-optic de la minim la maxim. Determină modulatorul electro-optic în mare măsură. Modul de măsurare precisă și rapidă a tensiunii semi-undă a modulatorului electro-optic este de mare importanță pentru optimizarea performanței dispozitivului și îmbunătățirea eficienței dispozitivului. Tensiunea semi-undă a modulatorului electro-optic include DC (semi-undă
tensiune şi radiofrecvenţă) tensiune semiundă. Funcția de transfer a modulatorului electro-optic este următoarea:
Printre acestea se numără puterea optică de ieșire a modulatorului electro-optic;
Este puterea optică de intrare a modulatorului;
Este pierderea de inserție a modulatorului electro-optic;
Metodele existente pentru măsurarea tensiunii semi-undă includ generarea de valori extreme și metodele de dublare a frecvenței, care pot măsura tensiunea semi-undă de curent continuu (DC) și respectiv tensiunea semi-undă de radiofrecvență (RF) a modulatorului.
Tabelul 1 Comparația a două metode de testare a tensiunii semi-undă
| Metoda valorii extreme | Metoda de dublare a frecvenței | |
| Echipament de laborator | Alimentare cu laser Modulator de intensitate testat Alimentare DC reglabilă ±15V Contor optic de putere | Sursa de lumina laser Modulator de intensitate testat Alimentare DC reglabilă Osciloscop sursa semnalului (DC Bias) |
| timpul de testare | 20 min() | 5 min |
| Avantaje experimentale | usor de realizat | Test relativ precis Poate obține tensiune de jumătate de undă DC și tensiune de jumătate de undă RF în același timp |
| Dezavantaje experimentale | Mult timp și alți factori, testul nu este precis Tensiunea de semi-undă DC de testare directă a pasagerilor | Timp relativ lung Factori precum eroarea de judecată a distorsiunii mari a formei de undă etc., testul nu este precis |
Funcționează după cum urmează:
(1) Metoda valorii extreme
Metoda valorii extreme este utilizată pentru a măsura tensiunea de semi-undă DC a modulatorului electro-optic. În primul rând, fără semnalul de modulație, curba funcției de transfer a modulatorului electro-optic este obținută prin măsurarea tensiunii de polarizare DC și a modificării intensității luminii de ieșire, iar din curba funcției de transfer Determinați punctul de valoare maximă și punctul de valoare minimă și obțineți valorile corespunzătoare ale tensiunii continue Vmax și respectiv Vmin. În cele din urmă, diferența dintre aceste două valori de tensiune este tensiunea semiundă Vπ=Vmax-Vmin a modulatorului electro-optic.
(2) Metoda de dublare a frecvenței
Folosește metoda de dublare a frecvenței pentru a măsura tensiunea de semi-undă RF a modulatorului electro-optic. Adăugați computerul de polarizare DC și semnalul de modulație AC la modulatorul electro-optic în același timp pentru a regla tensiunea DC atunci când intensitatea luminii de ieșire este modificată la o valoare maximă sau minimă. În același timp, și se poate observa pe osciloscopul cu dublă urme că semnalul modulat de ieșire va apărea distorsiune de dublare a frecvenței. Singura diferență a tensiunii DC corespunzătoare la două distorsiuni de dublare a frecvenței adiacente este tensiunea de semiundă RF a modulatorului electro-optic.
Rezumat: Atât metoda valorii extreme, cât și metoda de dublare a frecvenței pot măsura teoretic tensiunea în jumătate de undă a modulatorului electro-optic, dar, pentru comparație, metoda valorilor puternice necesită un timp de măsurare mai lung, iar timpul de măsurare mai lung se va datora Puterea optică de ieșire a laserului fluctuează și provoacă erori de măsurare. Metoda valorii extreme trebuie să scaneze polarizarea DC cu o valoare de pas mică și să înregistreze puterea optică de ieșire a modulatorului în același timp pentru a obține o valoare mai precisă a tensiunii DC semi-undă.
Metoda de dublare a frecvenței este o metodă de determinare a tensiunii semi-undă prin observarea formei de undă de dublare a frecvenței. Când tensiunea de polarizare aplicată atinge o anumită valoare, apare distorsiunea de multiplicare a frecvenței, iar distorsiunea formei de undă nu este prea vizibilă. Nu este ușor de observat cu ochiul liber. În acest fel, va provoca în mod inevitabil erori mai semnificative, iar ceea ce măsoară este tensiunea de semiundă RF a modulatorului electro-optic.