Per satisfer la demanda d’informació creixent de les persones, la taxa de transmissió dels sistemes de comunicació de fibra òptica augmenta dia a dia. La futura xarxa de comunicació òptica es desenvoluparà cap a una xarxa de comunicació de fibra òptica amb velocitat ultra alta, capacitat ultra-gran, distància ultra-llarga i eficiència de l’espectre ultra-alt. Un transmissor és fonamental. El transmissor de senyal òptic d’alta velocitat està compost principalment per un làser que genera un portador òptic, un dispositiu de generació de senyal elèctric modulant i un modulador electro-òptic d’alta velocitat que modula el portador òptic. En comparació amb altres tipus de moduladors externs, els moduladors electroòptics de niobat de liti tenen els avantatges de la freqüència de funcionament àmplia, la bona estabilitat, la proporció elevada d’extinció, el rendiment de treball estable, la taxa de modulació elevada, el petit chirp, l’acoblament fàcil, la tecnologia de producció madura, etc. És àmpliament utilitzada en alta velocitat, gran capacitat i transmissió de llarga durada.
La tensió de mitja ona és un paràmetre físic altament crític del modulador electro-òptic. Representa el canvi en la tensió de biaix corresponent a la intensitat de llum de sortida del modulador electroòptic del mínim al màxim. Determina en gran mesura el modulador electro-òptic. Com mesurar de forma precisa i ràpida la tensió de mitja onada del modulador electro-òptic és de gran importància per optimitzar el rendiment del dispositiu i millorar l’eficiència del dispositiu. La tensió de mitja ona del modulador electro-òptic inclou DC (mitja ona
Tensió i radiofreqüència) Tensió de mitja onada. La funció de transferència del modulador electro-òptic és la següent:
Entre ells hi ha la potència òptica de sortida del modulador electro-òptic;
És la potència òptica d’entrada del modulador;
És la pèrdua d’inserció del modulador electro-òptic;
Els mètodes existents per mesurar la tensió de mitja ona inclouen la generació de valor extrem i els mètodes de doblatge de freqüència, que poden mesurar el voltatge de mitja ona de corrent directe (DC) i la freqüència de ràdio (RF) de mitja onada del modulador, respectivament.
Taula 1 Comparació de dos mètodes de prova de tensió de mitja ona
| Mètode de valor extrem | Mètode de doblatge de freqüència | |
| Equip de laboratori | Alimentació amb làser Modulador d’intensitat a prova Alimentació corrent regulable ± 15V Mesurador de potència òptica | Font de llum làser Modulador d’intensitat a prova Font d'alimentació de corrent continu ajustable Oscil·loscopi Font del senyal (DC Bias) |
| Temps de prova | 20min () | 5 min |
| Avantatges experimentals | Fàcil de realitzar | Prova relativament precisa Pot obtenir tensió de mitja ona de corrent continu i tensió de mitja ona de RF alhora |
| Desavantatges experimentals | Llarga i altres factors, la prova no és exacta Prova directa de passatgers DC Tensió de mitja ona | Relativament llarg Factors com l'error de judici de distorsió de la forma d'ona gran, etc., la prova no és exacta |
Funciona de la manera següent:
(1) Mètode de valor extrem
El mètode de valor extrem s’utilitza per mesurar la tensió de mitja ona de corrent continu del modulador electro-òptic. Primer, sense el senyal de modulació, la corba de la funció de transferència del modulador electroòptic s’obté mesurant la tensió de biaix de corrent continu i el canvi d’intensitat de llum de sortida, i a partir de la corba de funció de transferència determineu el punt de valor màxim i el punt de valor mínim i obteniu els valors de tensió CC corresponents Vmax i Vmin respectivament. Finalment, la diferència entre aquests dos valors de tensió és la tensió de mitja ona vπ = vMax-vmin del modulador electro-òptic.
(2) Mètode de doblatge de freqüència
Estava utilitzant el mètode de doblatge de freqüència per mesurar la tensió de mitja ona de RF del modulador electro-òptic. Afegiu l’ordinador de biaix DC i el senyal de modulació de CA al modulador electro-òptic alhora per ajustar la tensió de corrent continu quan es canvia la intensitat de la llum de sortida a un valor màxim o mínim. Al mateix temps, i es pot observar a l’oscil·loscopi de doble traça que el senyal modulat de sortida apareixerà de la distorsió de doblatge de freqüència. L’única diferència de la tensió de corrent continu corresponent a dues distorsions de doblatge de freqüència contigua és la tensió de mitja ona de RF del modulador electroòptic.
Resum: Tant el mètode de valor extrem com el mètode de doblatge de freqüència poden mesurar teòricament la tensió de mitja ona del modulador electroòptic, però per a la comparació, el potent mètode de valor requereix un temps de mesura més llarg, i el temps de mesura més llarg es deu a la potència òptica de sortida del làser fluctuats i provoca errors de mesura. El mètode de valor extrem necessita escanejar el biaix de corrent continu amb un valor de pas reduït i registrar la potència òptica de sortida del modulador alhora per obtenir un valor de tensió de mitja ona de corrent continu.
El mètode de doblatge de freqüència és un mètode per determinar la tensió de mitja ona mitjançant l’observació de la forma d’ona que duplica la freqüència. Quan el voltatge de biaix aplicat arriba a un valor determinat, es produeix una distorsió de multiplicació de freqüència i la distorsió de la forma d'ona no és massa notable. No és fàcil d’observar amb l’ull nu. D’aquesta manera, inevitablement provocarà errors més significatius, i el que mesura és la tensió de mitja ona de RF del modulador electro-òptic.