För att möta människors ökande efterfrågan på information ökar överföringshastigheten för kommunikationssystem för optisk fiber dag för dag. Det framtida optiska kommunikationsnätverket kommer att utvecklas mot ett optiskt fiberkommunikationsnätverk med ultrahög hastighet, ultra-stor kapacitet, ultralångt avstånd och ultrahög spektrumeffektivitet. En sändare är kritisk. Den höghastighetsoptiska signalöverföraren består huvudsakligen av en laser som genererar en optisk bärare, en modulerande elektrisk signalgenererande anordning och en höghastighetselektrooptisk modulator som modulerar den optiska bäraren. Jämfört med andra typer av externa modulatorer har litium-niobatelektrooptiska modulatorer fördelarna med bred driftsfrekvens, god stabilitet, hög utrotningsförhållande, stabil arbetsprestanda, hög moduleringsfrekvens, liten kvittning, enkel koppling, mogen produktionsteknologi, etc. Det används i stor utsträckning i höghastighet, stor förmåga och lång distens-transmental.
Halvvågspänningen är en mycket kritisk fysisk parameter för den elektrooptiska modulatorn. Det representerar förändringen i förspänningsspänningen som motsvarar utgångsljusintensiteten för den elektrooptiska modulatorn från det minsta till det maximala. Den bestämmer den elektrooptiska modulatorn i stor utsträckning. Hur man exakt och snabbt mäter halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn är av stor betydelse för att optimera enhetens prestanda och förbättra enhetens effektivitet. Den halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn inkluderar DC (halvvåg
spänning och radiofrekvens) halvvågspänning. Överföringsfunktionen för den elektrooptiska modulatorn är som följer:
Bland dem är den elektrooptiska modulatorns utgångsoptiska kraft;
Är ingångens optiska kraft hos modulatorn;
Är införingsförlusten för den elektrooptiska modulatorn;
Befintliga metoder för att mäta halvvågspänning inkluderar extremvärdeproduktion och frekvensfördubblingsmetoder, som kan mäta den likströms (DC) halvvågspänningen och radiofrekvensen (RF) halvvågspänning för modulatorn.
Tabell 1 Jämförelse av två halvvågspänningsmetoder
| Extreme Value Method | Frekvensfördubblingsmetod | |
| Laboratorieutrustning | Laser strömförsörjning Intensitetsmodulator under test Justerbar likströmsförsörjning ± 15V Optisk kraftmätare | Laserljuskälla Intensitetsmodulator under test Justerbar likströmsförsörjning Oscilloskop signkälla (DC Bias) |
| testtid | 20min () | 5min |
| Experimentella fördelar | lätt att åstadkomma | Relativt exakt test Kan erhålla DC-halvvågspänning och RF-halvvågspänning samtidigt |
| Experimentella nackdelar | Lång tid och andra faktorer är testet inte korrekt Direkt passagerartest DC Halvvågspänning | Relativt lång tid Faktorer som felaktigt dom för bedömning av vågform, etc., testet är inte korrekt |
Det fungerar på följande sätt:
(1) Extreme Value Method
Metoden Extreme Value används för att mäta DC-halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn. Först, utan moduleringssignalen, erhålls överföringsfunktionskurvan för den elektrooptiska modulatorn genom att mäta DC-förspänningsspänningen och utgångsljusintensitetsförändringen, och från överföringsfunktionskurvan bestämmer maximivärdepunkten och minimivärdepunkten och erhåller motsvarande DC-spänningsvärden VMAX respektive VMIN. Slutligen är skillnaden mellan dessa två spänningsvärden den halvvågspänningen Vπ = vmax-vmin i den elektrooptiska modulatorn.
(2) Frekvensfördubblingsmetod
Den använde frekvensfördubblingsmetoden för att mäta RF-halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn. Lägg till DC-förspänningsdator- och växelströmsmoduleringssignalen till den elektrooptiska modulatorn samtidigt för att justera likspänningen när utgångsljusintensiteten ändras till ett maximalt eller minimivärde. Samtidigt, och det kan observeras på oscilloskopet med dubbla spårar att utgångsmodulerad signal kommer att visas frekvensfördubblingsförvrängning. Den enda skillnaden mellan likspänningen som motsvarar två angränsande frekvensfördubblingsförvrängningar är RF-halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn.
Sammanfattning: Både den extrema värdemetoden och frekvensfördubblingsmetoden kan teoretiskt mäta halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn, men för jämförelse kräver den kraftfulla värdemetoden en längre mätningstid, och den längre mättiden beror på den optiska effekten av laserfluktuaterna och orsakar mätningsfel. Den extrema värdemetoden måste skanna DC-förspänningen med ett litet stegvärde och registrera modulatorns utgångsoptiska kraft samtidigt för att få ett mer exakt DC-halvvågspänningsvärde.
Frekvensfördubblingsmetoden är en metod för att bestämma halvvågspänningen genom att observera frekvensfördubblingsvågformen. När den applicerade förspänningsspänningen når ett visst värde inträffar frekvensmultiplikationsförvrängningen och vågformsförvrängningen är inte alltför märkbar. Det är inte lätt att observera med blotta ögat. På detta sätt kommer det oundvikligen att orsaka mer betydande fel, och vad den mäter är RF-halvvågspänningen för den elektrooptiska modulatorn.