Per satisfer la demanda creixent d'informació de la gent, la velocitat 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 comunicacions de fibra òptica amb una velocitat ultra alta, una capacitat ultra gran, una distància ultra llarga i una eficiència d'espectre ultra alta. Un transmissor és fonamental. El transmissor de senyal òptic d'alta velocitat es compon principalment d'un làser que genera un portador òptic, un dispositiu generador 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 electro-òptics de niobat de liti tenen els avantatges d'una àmplia freqüència de funcionament, una bona estabilitat, una alta relació d'extinció, un rendiment de treball estable, una alta taxa de modulació, un petit xirlet, un acoblament fàcil, una tecnologia de producció madura, etc. s'utilitza àmpliament en sistemes de transmissió òptica d'alta velocitat, gran capacitat i llarga distància.
La tensió de mitja ona és un paràmetre físic molt crític del modulador electro-òptic. Representa el canvi en la tensió de polarització corresponent a la intensitat de llum de sortida del modulador electro-òptic del mínim al màxim. Determina el modulador electro-òptic en gran mesura. Com mesurar amb precisió i rapidesa la tensió de mitja ona 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 ona. 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 mètodes de generació de valors extrems i de duplicació de freqüència, que poden mesurar la tensió de mitja ona de corrent continu (CC) i la tensió de mitja ona de radiofreqüència (RF) del modulador, respectivament.
Taula 1 Comparació de dos mètodes de prova de tensió de mitja ona
| Mètode del valor extrem | Mètode de duplicació de freqüència | |
| Equip de laboratori | Font d'alimentació làser Modulador d'intensitat a prova Font d'alimentació DC ajustable ±15V Mesurador de potència òptica | Font de llum làser Modulador d'intensitat a prova Font d'alimentació DC ajustable Oscil·loscopi font del senyal (Bias DC) |
| temps de prova | 20 minuts () | 5 min |
| Avantatges experimentals | fàcil d'aconseguir | Prova relativament precisa Pot obtenir voltatge de mitja ona DC i voltatge de mitja ona RF al mateix temps |
| Desavantatges experimentals | Molt temps i altres factors, la prova no és precisa Tensió de mitja ona DC de prova directa de passatgers | Temps relativament llarg Factors com ara un error de judici de distorsió de forma d'ona gran, etc., la prova no és precisa |
Funciona de la següent manera:
(1) Mètode del valor extrem
El mètode de valors extrems s'utilitza per mesurar la tensió de mitja ona DC del modulador electro-òptic. En primer lloc, sense el senyal de modulació, la corba de funció de transferència del modulador electro-òptic s'obté mesurant la tensió de polarització de CC i el canvi d'intensitat de la llum de sortida, i a partir de la corba de la funció de transferència Determineu el punt de valor màxim i el punt de valor mínim, i obteniu els valors de tensió de CC corresponents Vmax i Vmin respectivament. Finalment, la diferència entre aquests dos valors de voltatge és la tensió de mitja ona Vπ=Vmax-Vmin del modulador electro-òptic.
(2) Mètode de duplicació de freqüència
Estava utilitzant el mètode de duplicació de freqüència per mesurar la tensió de mitja ona de RF del modulador electro-òptic. Afegiu l'ordinador de polarització de CC i el senyal de modulació de CA al modulador electro-òptic alhora per ajustar la tensió de CC quan la intensitat de la llum de sortida es canvia a un valor màxim o mínim. Al mateix temps, i es pot observar a l'oscil·loscopi de traça dual que el senyal modulat de sortida apareixerà amb una distorsió que duplica la freqüència. L'única diferència de la tensió de CC corresponent a dues distorsions de duplicació de freqüència adjacents és la tensió de mitja ona de RF del modulador electro-òptic.
Resum: tant el mètode de valors extrems com el mètode de duplicació de freqüència poden mesurar teòricament la tensió de mitja ona del modulador electro-òptic, però per comparar, el mètode de valor potent requereix un temps de mesura més llarg, i el temps de mesura més llarg serà degut a La potència òptica de sortida del làser fluctua i provoca errors de mesura. El mètode de valor extrem ha d'escanejar el biaix de CC amb un petit valor de pas i registrar la potència òptica de sortida del modulador alhora per obtenir un valor de voltatge de mitja ona de CC més precís.
El mètode de duplicació de freqüència és un mètode per determinar la tensió de mitja ona observant la forma d'ona de duplicació de freqüència. Quan la tensió de polarització aplicada arriba a un valor particular, es produeix una distorsió de multiplicació de freqüència i la distorsió de la forma d'ona no és massa perceptible. No és fàcil d'observar a 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.