Per soddisfare la crescente domanda di informazioni da parte delle persone, la velocità di trasmissione dei sistemi di comunicazione in fibra ottica aumenta di giorno in giorno. La futura rete di comunicazione ottica si svilupperà verso una rete di comunicazione in fibra ottica con velocità ultraelevata, capacità ultragrande, distanza ultralunga ed efficienza di spettro ultraelevata. Un trasmettitore è fondamentale. Il trasmettitore di segnale ottico ad alta velocità è composto principalmente da un laser che genera una portante ottica, un dispositivo di generazione del segnale elettrico modulante e un modulatore elettro-ottico ad alta velocità che modula la portante ottica. Rispetto ad altri tipi di modulatori esterni, i modulatori elettro-ottici al niobato di litio presentano i vantaggi di un'ampia frequenza operativa, buona stabilità, elevato rapporto di estinzione, prestazioni di lavoro stabili, elevata velocità di modulazione, piccolo cicalino, facile accoppiamento, tecnologia di produzione matura, ecc. è ampiamente utilizzato nei sistemi di trasmissione ottica ad alta velocità, di grande capacità e a lunga distanza.
La tensione a semionda è un parametro fisico altamente critico del modulatore elettroottico. Rappresenta la variazione della tensione di polarizzazione corrispondente all'intensità luminosa in uscita dal modulatore elettro-ottico dal minimo al massimo. Determina in larga misura il modulatore elettro-ottico. Come misurare in modo accurato e rapido la tensione a semionda del modulatore elettro-ottico è di grande importanza per ottimizzare le prestazioni del dispositivo e migliorarne l'efficienza. La tensione a semionda del modulatore elettro-ottico include CC (semionda
tensione e radiofrequenza) tensione a semionda. La funzione di trasferimento del modulatore elettro-ottico è la seguente:
Tra questi c'è la potenza ottica di uscita del modulatore elettro-ottico;
È la potenza ottica in ingresso del modulatore;
È la perdita di inserzione del modulatore elettro-ottico;
I metodi esistenti per misurare la tensione a semionda includono metodi di generazione di valori estremi e di raddoppio della frequenza, che possono misurare rispettivamente la tensione a semionda in corrente continua (CC) e la tensione a semionda in radiofrequenza (RF) del modulatore.
Tabella 1 Confronto tra due metodi di test della tensione a semionda
| Metodo del valore estremo | Metodo del raddoppio della frequenza | |
| Attrezzature da laboratorio | Alimentazione laser Modulatore di intensità in prova Alimentazione DC regolabile ±15V Misuratore di potenza ottica | Sorgente di luce laser Modulatore di intensità in prova Alimentazione DC regolabile Oscilloscopio sorgente del segnale (Bias CC) |
| tempo di prova | 20 minuti() | 5 minuti |
| Vantaggi sperimentali | facile da realizzare | Test relativamente accurato Può ottenere contemporaneamente la tensione a semionda CC e la tensione a semionda RF |
| Svantaggi sperimentali | Molto tempo e altri fattori, il test non è accurato Prova diretta dei passeggeri Tensione a semionda CC | Tempo relativamente lungo Fattori come un errore di valutazione della distorsione della forma d'onda di grandi dimensioni, ecc., il test non è accurato |
Funziona come segue:
(1) Metodo dei valori estremi
Il metodo dei valori estremi viene utilizzato per misurare la tensione a semionda CC del modulatore elettroottico. Innanzitutto, senza il segnale di modulazione, la curva della funzione di trasferimento del modulatore elettro-ottico si ottiene misurando la tensione di polarizzazione CC e la variazione dell'intensità della luce in uscita, e dalla curva della funzione di trasferimento determinare il punto del valore massimo e il punto del valore minimo, e ottenere rispettivamente i corrispondenti valori di tensione continua Vmax e Vmin. Infine, la differenza tra questi due valori di tensione costituisce la tensione di semionda Vπ=Vmax-Vmin del modulatore elettro-ottico.
(2) Metodo del raddoppio della frequenza
Stava utilizzando il metodo del raddoppio della frequenza per misurare la tensione della semionda RF del modulatore elettroottico. Aggiungere contemporaneamente il computer di polarizzazione CC e il segnale di modulazione CA al modulatore elettro-ottico per regolare la tensione CC quando l'intensità della luce in uscita viene modificata su un valore massimo o minimo. Allo stesso tempo, si può osservare sull'oscilloscopio a doppia traccia che il segnale modulato in uscita apparirà con una distorsione che raddoppia la frequenza. L'unica differenza della tensione continua corrispondente a due distorsioni adiacenti che raddoppiano la frequenza è la tensione a semionda RF del modulatore elettro-ottico.
Riepilogo: Sia il metodo del valore estremo che il metodo del raddoppio della frequenza possono teoricamente misurare la tensione a semionda del modulatore elettro-ottico, ma per confronto, il metodo del valore potente richiede un tempo di misurazione più lungo e il tempo di misurazione più lungo sarà dovuto a La potenza ottica in uscita del laser fluttua e causa errori di misurazione. Il metodo del valore estremo richiede la scansione della polarizzazione CC con un piccolo valore di incremento e allo stesso tempo registra la potenza ottica in uscita del modulatore per ottenere un valore di tensione a semionda CC più accurato.
Il metodo del raddoppio della frequenza è un metodo per determinare la tensione a semionda osservando la forma d'onda del raddoppio della frequenza. Quando la tensione di polarizzazione applicata raggiunge un valore particolare, si verifica una distorsione della moltiplicazione della frequenza e la distorsione della forma d'onda non è troppo evidente. Non è facile osservarlo ad occhio nudo. In questo modo causerà inevitabilmente errori più significativi e ciò che misurerà sarà la tensione a semionda RF del modulatore elettro-ottico.