Regolatore di polarizzazione del modulatore MZM ad altissima precisione Controller di polarizzazione automatico
Caratteristica
• Controllo della tensione di polarizzazione su Picco/Nullo/Q+/Q−
• Controllo della tensione di polarizzazione su punto arbitrario
• Controllo ultra preciso: rapporto di estinzione massimo di 50 dB in modalità Null;
Precisione ±0,5◦ nelle modalità Q+ e Q−
• Bassa ampiezza dither:
0,1% Vπ in modalità NULL e modalità PEAK
2% Vπ in modalità Q+ e Q−
• Elevata stabilità: con implementazione completamente digitale
• Profilo basso: 40 mm (L) × 30 mm (P) × 10 mm (A)
• Facile da usare: funzionamento manuale con mini jumper;
Operazioni OEM flessibili tramite MCU UART2
• Due diverse modalità per fornire tensione di polarizzazione: a.Controllo di polarizzazione automatico
B. Tensione di polarizzazione definita dall'utente
Applicazione
• LiNbO3 e altri modulatori MZ
• NRZ digitale, RZ
• Applicazioni a impulsi
• Sistema di scattering Brillouin e altri sensori ottici
• Trasmettitore CATV
Prestazione
Figura 1. Soppressione del portatore
Figura 2. Generazione di impulsi
Figura 3. Potenza massima del modulatore
Figura 4. Potenza minima del modulatore
Rapporto massimo di estinzione DC
In questo esperimento, al sistema non sono stati applicati segnali RF. È stata misurata l'estinzione pura della corrente continua.
1. La Figura 5 mostra la potenza ottica dell'uscita del modulatore, quando il modulatore è controllato al punto di picco. Mostra 3,71 dBm nel diagramma.
2. La Figura 6 mostra la potenza ottica dell'uscita del modulatore, quando il modulatore è controllato sul punto Null. Mostra -46,73 dBm nel diagramma. Nell'esperimento reale, il valore varia intorno a -47dBm; e -46,73 è un valore stabile.
3. Pertanto, il rapporto di estinzione CC stabile misurato è 50,4 dB.
Requisiti per un elevato rapporto di estinzione
1. Il modulatore del sistema deve avere un elevato rapporto di estinzione. La caratteristica del modulatore del sistema decide il massimo rapporto di estinzione che può essere raggiunto.
2. È necessario prestare attenzione alla polarizzazione della luce di ingresso del modulatore. I modulatori sono sensibili alla polarizzazione. Una corretta polarizzazione può migliorare il rapporto di estinzione oltre 10 dB. Negli esperimenti di laboratorio, di solito è necessario un controller di polarizzazione.
3. Controller del bias adeguati. Nel nostro esperimento sul rapporto di estinzione DC, è stato raggiunto un rapporto di estinzione di 50,4 dB. Mentre la scheda tecnica del produttore del modulatore elenca solo 40 dB. La ragione di questo miglioramento è che alcuni modulatori si spostano molto velocemente. I controller di polarizzazione Rofea R-BC-ANY aggiornano la tensione di polarizzazione ogni 1 secondo per garantire una risposta rapida.
Specifiche
| Parametro | minimo | Tip | Massimo | Unità | Condizioni |
| Controllare le prestazioni | |||||
| Tasso di estinzione | MER1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Ampiezza dither: 2%Vπ |
| Tempo di stabilizzazione | 4 | s | Punti di monitoraggio: Null e Peak | ||
| 10 | Punti di monitoraggio: Q+ e Q- | ||||
| Elettrico | |||||
| Tensione di alimentazione positiva | +14,5 | +15 | +15,5 | V | |
| Corrente di potenza positiva | 20 | 30 | mA | ||
| Tensione di alimentazione negativa | -15.5 | -15 | -14.5 | V | |
| Corrente di alimentazione negativa | 2 | 4 | mA | ||
| Intervallo di tensione in uscita | -9.57 | +9,85 | V | ||
| Precisione della tensione di uscita | 346 | µV | |||
| Frequenza di dithering | 999,95 | 1000 | 1000.05 | Hz | Versione: segnale dither da 1kHz |
| Ampiezza del dithering | 0,1%Vπ | V | Punti di monitoraggio: Null e Peak | ||
| 2%Vπ | Punti di monitoraggio: Q+ e Q- | ||||
| Ottico | |||||
| Ingresso potenza ottica3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Lunghezza d'onda in ingresso | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER si riferisce al rapporto di estinzione del modulatore. Il rapporto di estinzione ottenuto è tipicamente il rapporto di estinzione del modulatore specificato nella scheda tecnica del modulatore.
2. CSO si riferisce al secondo ordine composito. Per misurare correttamente il CSO, deve essere garantita la qualità lineare del segnale RF, dei modulatori e dei ricevitori. Inoltre, le letture CSO del sistema possono variare durante il funzionamento a frequenze RF diverse.
3. Si noti che la potenza ottica in ingresso non corrisponde alla potenza ottica nel punto di polarizzazione selezionato. Si riferisce alla potenza ottica massima che il modulatore può esportare al controller quando la tensione di polarizzazione varia da −Vπ a +Vπ.
Interfaccia utente
Figura5. Assemblea
| Gruppo | Operazione | Spiegazione |
| Fotodiodo 1 | PD: collega il catodo del fotodiodo MZM | Fornire feedback sulla fotocorrente |
| GND: collega l'anodo del fotodiodo MZM | ||
| Energia | Fonte di alimentazione per il controller bias | V-: collega l'elettrodo negativo |
| V+: collega l'elettrodo positivo | ||
| Sonda centrale: collega l'elettrodo di terra | ||
| Reset | Inserire il ponticello ed estrarlo dopo 1 secondo | Ripristinare il controller |
| Seleziona modalità | Inserire o estrarre il ponticello | nessun ponticello: modalità Null; con ponticello: modalità Quad |
| Selezione polare2 | Inserire o estrarre il ponticello | nessun ponticello: Polare Positivo; con ponticello: Polare Negativo |
| Tensione di polarizzazione | Collegare con la porta di tensione di polarizzazione MZM | OUT e GND forniscono tensioni di polarizzazione per il modulatore |
| GUIDATO | Costantemente acceso | Lavorando in uno stato stabile |
| Accensione o spegnimento ogni 0,2 s | Elaborazione dei dati e ricerca del punto di controllo | |
| On-off o off-on ogni 1s | La potenza ottica in ingresso è troppo debole | |
| Accensione o spegnimento ogni 3 s | La potenza ottica in ingresso è troppo forte | |
| UART | Azionare il controller tramite UART | 3.3: tensione di riferimento 3,3 V |
| GND: terra | ||
| RX: ricezione del controller | ||
| TX: trasmissione del controller | ||
| Seleziona controllo | Inserire o estrarre il ponticello | nessun ponticello: controllo ponticello; con ponticello: controllo UART |
1. Alcuni modulatori MZ sono dotati di fotodiodi interni. La configurazione del controller deve essere scelta tra l'utilizzo del fotodiodo del controller o il fotodiodo interno del modulatore. Si consiglia di utilizzare il fotodiodo del controller per gli esperimenti di laboratorio per due motivi. Innanzitutto, il fotodiodo del controller ha garantito la qualità. In secondo luogo, è più semplice regolare l'intensità della luce in ingresso. Nota: se si utilizza il fotodiodo interno del modulatore, assicurarsi che la corrente di uscita del fotodiodo sia strettamente proporzionale alla potenza in ingresso.
2. Il pin polare viene utilizzato per cambiare il punto di controllo tra Peak e Null in modalità di controllo Null (determinata dal pin di selezione modalità) o Quad+
e Quad-in modalità di controllo Quad. Se il ponticello del pin polare non è inserito, il punto di controllo sarà Null in modalità Null o Quad+ in modalità Quad. Anche l'ampiezza del sistema RF influenzerà il punto di controllo. Quando non è presente alcun segnale RF o l'ampiezza del segnale RF è piccola, il controller è in grado di bloccare il punto di lavoro sul punto corretto selezionato tramite il ponticello MS e PLR. Quando l'ampiezza del segnale RF supera una certa soglia, la polare del sistema verrà cambiata, in questo caso l'intestazione PLR dovrebbe essere nello stato opposto, cioè il ponticello dovrebbe essere inserito se non lo è o tirato fuori se è inserito.
Applicazione tipica
Il controller è facile da usare.
Passaggio 1. Collegare la porta 1% dell'accoppiatore al fotodiodo del controller.
Passaggio 2. Collegare l'uscita della tensione di polarizzazione del controller (tramite SMA o un connettore a 2 pin da 2,54 mm) alla porta di polarizzazione del modulatore.
Passaggio 3. Fornire al controller tensioni CC di +15 V e -15 V.
Passaggio 4. Ripristina il controller e inizierà a funzionare.
NOTA. Assicurarsi che il segnale RF dell'intero sistema sia attivo prima di ripristinare il controller.
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