Regolatore di polarizzazione del modulatore MZM ad altissima precisione - Regolatore di polarizzazione automatico
Caratteristica
• Controllo della tensione di polarizzazione su Picco/Nullo/Q+/Q−
• Controllo della tensione di polarizzazione in un punto arbitrario
• Controllo ultra preciso: rapporto di estinzione massimo di 50 dB in modalità Null;
Precisione di ±0,5° nelle modalità Q+ e Q−
• Ampiezza di dithering ridotta:
0,1% Vπ in modalità NULL e in modalità PEAK
2% Vπ in modalità Q+ e in modalità Q−
• Elevata stabilità: grazie all'implementazione completamente digitale
• Profilo ribassato: 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 la tensione di polarizzazione: a. Controllo automatico della polarizzazione
b. Tensione di polarizzazione definita dall'utente
Applicazione
• LiNbO3 e altri modulatori MZ
• Digitale NRZ, RZ
• Applicazioni a impulsi
• Sistema di diffusione Brillouin e altri sensori ottici
• Trasmettitore CATV
Prestazione
Figura 1. Soppressione del vettore
Figura 2. Generazione di impulsi
Figura 3. Potenza massima del modulatore
Figura 4. Potenza minima del modulatore
Rapporto di estinzione CC massimo
In questo esperimento, non sono stati applicati segnali RF al sistema. È stata misurata l'estinzione in corrente continua pura.
1. La Figura 5 mostra la potenza ottica dell'uscita del modulatore, quando il modulatore è controllato al punto di picco. Il diagramma mostra un valore di 3,71 dBm.
2. La Figura 6 mostra la potenza ottica dell'uscita del modulatore, quando il modulatore è controllato nel punto nullo. Il diagramma mostra -46,73 dBm. Nell'esperimento reale, il valore varia intorno a -47 dBm; e -46,73 è un valore stabile.
3. Pertanto, il rapporto di estinzione CC stabile misurato è pari a 50,4 dB.
Requisiti per un elevato rapporto di estinzione
1. Il modulatore di sistema deve avere un elevato rapporto di estinzione. Le caratteristiche del modulatore di sistema determinano il rapporto di estinzione massimo raggiungibile.
2. Occorre prestare attenzione alla polarizzazione della luce in ingresso al modulatore. I modulatori sono sensibili alla polarizzazione. Una polarizzazione corretta può migliorare il rapporto di estinzione di oltre 10 dB. Negli esperimenti di laboratorio, di solito è necessario un controllore di polarizzazione.
3. Regolatori di polarizzazione adeguati. Nel nostro esperimento sul rapporto di estinzione in corrente continua, è stato raggiunto un rapporto di estinzione di 50,4 dB. Mentre la scheda tecnica del produttore del modulatore riporta solo 40 dB. Il motivo di questo miglioramento è che alcuni modulatori presentano una deriva molto rapida. I regolatori di polarizzazione Rofea R-BC-ANY aggiornano la tensione di polarizzazione ogni secondo per garantire una risposta rapida.
Schemi
| Parametro | Min | Tipo | Massimo | Unità | Condizioni |
| Controllo delle prestazioni | |||||
| tasso di estinzione | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Ampiezza del dithering: 2%Vπ |
| Tempo di stabilizzazione | 4 | s | Punti di tracciamento: Null e Peak | ||
| 10 | Punti di tracciamento: 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 potenza negativa | 2 | 4 | mA | ||
| Gamma di tensione di uscita | -9,57 | +9,85 | V | ||
| Precisione della tensione di uscita | 346 | µV | |||
| Frequenza di dithering | 999,95 | 1000 | 1000,05 | Hz | Versione: segnale di dithering a 1 kHz |
| Ampiezza del dithering | 0,1% Vπ | V | Punti di tracciamento: Null e Peak | ||
| 2%Vπ | Punti di tracciamento: Q+ e Q- | ||||
| Ottico | |||||
| Potenza ottica in ingresso3 | -30 | -5 | dBm | ||
| lunghezza d'onda di ingresso | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER si riferisce al rapporto di estinzione del modulatore. Il rapporto di estinzione raggiunto è in genere quello specificato nella scheda tecnica del modulatore.
2. CSO si riferisce al secondo ordine composito. Per misurare correttamente il CSO, è necessario garantire la qualità lineare del segnale RF, dei modulatori e dei ricevitori. Inoltre, le letture del CSO del sistema possono variare quando si opera a diverse frequenze RF.
3. Si prega di notare 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 è compresa tra −Vπ e +Vπ.
Interfaccia utente
Figura 5. Assemblaggio
| Gruppo | Operazione | Spiegazione |
| Fotodiodo 1 | PD: Collegare il catodo del fotodiodo MZM | Fornire un feedback sulla fotocorrente |
| GND: Collegare l'anodo del fotodiodo MZM | ||
| Energia | Alimentatore per il regolatore di polarizzazione | V-: collega l'elettrodo negativo |
| V+: collega l'elettrodo positivo | ||
| Sonda centrale: collega l'elettrodo di terra | ||
| Reset | Inserire il ponticello e tirarlo fuori dopo 1 secondo | Reimposta il controller |
| Selezione della modalità | Inserire o estrarre il maglione | senza jumper: modalità nulla; con jumper: modalità quadrupla |
| Polar Select2 | Inserire o estrarre il maglione | senza ponticello: polarità positiva; con ponticello: polarità negativa |
| Tensione di polarizzazione | Collegare alla porta di tensione di polarizzazione MZM | OUT e GND forniscono le tensioni di polarizzazione per il modulatore |
| GUIDATO | Costantemente acceso | Lavorare in condizioni di stato stabile |
| Accensione-spegnimento o spegnimento-accensione ogni 0,2 secondi | Elaborazione dei dati e ricerca del punto di controllo | |
| Accensione-spegnimento o spegnimento-accensione ogni 1 secondo | La potenza ottica in ingresso è troppo bassa | |
| Accensione-spegnimento o spegnimento-accensione ogni 3 secondi | La potenza ottica in ingresso è troppo elevata | |
| UART | Aziona il controller tramite UART | 3.3: Tensione di riferimento 3,3 V |
| GND: Massa | ||
| RX: Ricezione dal controller | ||
| TX: Trasmissione del controller | ||
| Controllo Seleziona | Inserire o estrarre il maglione | senza jumper: controllo tramite jumper; con jumper: controllo UART |
1. Alcuni modulatori MZ hanno fotodiodi interni. La configurazione del controller deve prevedere l'utilizzo del fotodiodo del controller stesso o del fotodiodo interno del modulatore. Per gli esperimenti di laboratorio, si consiglia di utilizzare il fotodiodo del controller per due motivi: in primo luogo, il fotodiodo del controller garantisce una qualità superiore; in secondo luogo, è più facile 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 Polar viene utilizzato per commutare il punto di controllo tra Peak e Null in modalità di controllo Null (determinata dal pin Mode Select) 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 influirà sul punto di controllo. Quando non è presente alcun segnale RF o l'ampiezza del segnale RF è bassa, il controller è in grado di bloccare il punto di lavoro sul punto corretto selezionato tramite i ponticelli MS e PLR. Quando l'ampiezza del segnale RF supera una certa soglia, la polarità del sistema verrà invertita; in questo caso, l'intestazione PLR dovrebbe essere nello stato opposto, ovvero il ponticello dovrebbe essere inserito se non lo è o estratto 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 connettore SMA o 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. Reimposta 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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