Upang matugunan ang lumalaking pangangailangan ng mga tao para sa impormasyon, ang bilis ng pagpapadala ng mga sistema ng komunikasyon ng optical fiber ay tumataas araw-araw. Ang hinaharap na optical communication network ay bubuo tungo sa isang optical fiber communication network na may ultra-high speed, ultra-large capacity, ultra-long distance, at ultra-high spectrum efficiency. Mahalaga ang isang transmitter. Ang high-speed optical signal transmitter ay pangunahing binubuo ng isang laser na bumubuo ng optical carrier, isang modulating electrical signal generating device, at isang high-speed electro-optical modulator na nag-o-modulate sa optical carrier. Kung ikukumpara sa iba pang uri ng external modulator, ang lithium niobate electro-optical modulator ay may mga bentahe ng malawak na operating frequency, mahusay na stability, mataas na extinction ratio, matatag na working performance, mataas na modulation rate, maliit na chirp, madaling coupling, mature na teknolohiya sa produksyon, atbp. Malawakang ginagamit ito sa high-speed, large-capacity, at long-distance optical transmission system.
Ang boltahe ng half-wave ay isang napakahalagang pisikal na parameter ng electro-optic modulator. Kinakatawan nito ang pagbabago sa bias voltage na naaayon sa intensidad ng output light ng electro-optic modulator mula sa minimum hanggang sa maximum. Malaki ang natutukoy nito sa electro-optic modulator. Ang tumpak at mabilis na pagsukat ng boltahe ng half-wave ng electro-optic modulator ay may malaking kahalagahan para sa pag-optimize ng performance ng device at pagpapabuti ng efficiency nito. Kasama sa half-wave voltage ng electro-optic modulator ang DC (half-wave
boltahe at radiofrequency) boltaheng kalahating alon. Ang tungkuling paglilipat ng electro-optic modulator ay ang mga sumusunod:
Kabilang sa mga ito ang output optical power ng electro-optic modulator;
Ay ang input optical power ng modulator;
Ang insertion loss ba ng electro-optic modulator?
Ang mga umiiral na pamamaraan para sa pagsukat ng boltahe ng half-wave ay kinabibilangan ng mga pamamaraan ng extreme value generation at frequency doubling, na maaaring masukat ang boltahe ng half-wave ng direktang kasalukuyang (DC) at boltahe ng half-wave ng radio frequency (RF) ng modulator, ayon sa pagkakabanggit.
Talahanayan 1 Paghahambing ng dalawang paraan ng pagsubok ng boltahe na kalahating alon
| Paraan ng matinding halaga | Paraan ng pagdoble ng dalas | |
| Kagamitan sa laboratoryo | Suplay ng kuryente ng laser Sinusubukan ang modulator ng intensidad Madaling iakma na suplay ng kuryenteng DC ±15V Optical power meter | Pinagmumulan ng liwanag na laser Sinusubukan ang modulator ng intensidad Madaling iakma na suplay ng kuryente ng DC Osiloskopyo pinagmumulan ng senyas (Pagkiling sa DC) |
| oras ng pagsubok | 20min() | 5 minuto |
| Mga bentahe sa eksperimento | madaling maisakatuparan | Medyo tumpak na pagsubok Maaaring makakuha ng DC half-wave voltage at RF half-wave voltage nang sabay |
| Mga kawalan ng eksperimento | Matagal na panahon at iba pang mga salik, ang pagsusuri ay hindi tumpak Direktang pagsubok ng pasahero DC half-wave voltage | Medyo matagal na panahon Ang mga salik tulad ng malaking error sa paghatol sa pagbaluktot ng waveform, atbp., ay hindi tumpak ang pagsubok |
Gumagana ito tulad ng sumusunod:
(1) Paraan ng matinding halaga
Ang paraan ng sukdulang halaga ay ginagamit upang sukatin ang DC half-wave voltage ng electro-optic modulator. Una, nang walang modulation signal, ang transfer function curve ng electro-optic modulator ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsukat ng DC bias voltage at pagbabago ng output light intensity, at mula sa transfer function curve ay tinutukoy ang maximum value point at minimum value point, at kinukuha ang kaukulang DC voltage values na Vmax at Vmin ayon sa pagkakabanggit. Panghuli, ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang voltage values na ito ay ang half-wave voltage na Vπ=Vmax-Vmin ng electro-optic modulator.
(2) Paraan ng pagdoble ng dalas
Gumamit ito ng paraan ng frequency doubling upang sukatin ang RF half-wave voltage ng electro-optic modulator. Sabay na idinagdag ang DC bias computer at AC modulation signal sa electro-optic modulator upang isaayos ang DC voltage kapag ang output light intensity ay binago sa maximum o minimum na halaga. Kasabay nito, mapapansin sa dual-trace oscilloscope na ang output modulated signal ay lilitaw na may frequency doubling distortion. Ang tanging pagkakaiba ng DC voltage na katumbas ng dalawang magkatabing frequency doubling distortions ay ang RF half-wave voltage ng electro-optic modulator.
Buod: Parehong ang paraan ng matinding halaga at ang paraan ng pagdodoble ng dalas ay maaaring teoretikal na masukat ang boltahe ng kalahating alon ng electro-optic modulator, ngunit para sa paghahambing, ang paraan ng makapangyarihang halaga ay nangangailangan ng mas mahabang oras ng pagsukat, at ang mas mahabang oras ng pagsukat ay dahil sa pabago-bagong output optical power ng laser at nagdudulot ng mga error sa pagsukat. Ang paraan ng matinding halaga ay kailangang i-scan ang DC bias gamit ang isang maliit na step value at itala ang output optical power ng modulator nang sabay upang makakuha ng mas tumpak na halaga ng boltahe ng kalahating alon ng DC.
Ang paraan ng pagdodoble ng dalas ay isang paraan ng pagtukoy sa boltahe ng kalahating alon sa pamamagitan ng pag-obserba sa waveform ng pagdodoble ng dalas. Kapag ang inilapat na boltahe ng bias ay umabot sa isang partikular na halaga, nangyayari ang distorsyon ng pagpaparami ng dalas, at ang distorsyon ng waveform ay hindi masyadong napapansin. Hindi ito madaling maobserbahan gamit ang mata lamang. Sa ganitong paraan, hindi maiiwasang magdudulot ito ng mas malalaking error, at ang sinusukat nito ay ang RF half-wave voltage ng electro-optic modulator.