Controlador de polarização de modulador MZM de ultra alta precisão Controlador de polarização automático
Recurso
• Controle da tensão de polarização em Pico/Nulo/Q+/Q−
• Controle da tensão de polarização em ponto arbitrário
• Controle ultrapreciso: taxa de extinção máxima de 50dB no modo nulo;
Precisão de ±0,5° nos modos Q+ e Q−
• Baixa amplitude de oscilação:
0,1% Vπ no modo NULL e no modo PEAK
2% Vπ no modo Q+ e no modo Q−
• Alta estabilidade: com implementação totalmente digital
• Perfil baixo: 40 mm (L) × 30 mm (P) × 10 mm (A)
• Fácil de usar: Operação manual com mini jumper;
Operações OEM flexíveis através da UART2 do MCU
• Dois modos diferentes para fornecer tensão de polarização: a. Controle automático de polarização
b. Tensão de polarização definida pelo usuário
Aplicativo
• LiNbO3 e outros moduladores MZ
• NRZ digital, RZ
• Aplicações de pulso
• Sistema de espalhamento Brillouin e outros sensores ópticos
• Transmissor CATV
Desempenho
Figura 1. Supressão de Portadores
Figura 2. Geração de pulsos
Figura 3. Potência máxima do modulador
Figura 4. Potência mínima do modulador
Taxa máxima de extinção CC
Neste experimento, nenhum sinal de radiofrequência foi aplicado ao sistema. A extinção em corrente contínua pura foi medida.
1. A Figura 5 demonstra a potência óptica da saída do modulador, quando este é controlado no ponto de pico. O diagrama mostra 3,71 dBm.
2. A Figura 6 mostra a potência óptica da saída do modulador quando este é controlado no ponto nulo. O diagrama mostra -46,73 dBm. Em experimentos reais, o valor varia em torno de -47 dBm, sendo -46,73 dBm um valor estável.
3. Portanto, a taxa de extinção CC estável medida é de 50,4 dB.
Requisitos para alta taxa de extinção
1. O modulador do sistema deve ter uma alta taxa de extinção. As características do modulador do sistema determinam a taxa de extinção máxima que pode ser alcançada.
2. A polarização da luz de entrada do modulador deve ser levada em consideração. Os moduladores são sensíveis à polarização. Uma polarização adequada pode melhorar a taxa de extinção em mais de 10 dB. Em experimentos de laboratório, geralmente é necessário um controlador de polarização.
3. Controladores de polarização adequados. Em nosso experimento de taxa de extinção CC, alcançamos uma taxa de extinção de 50,4 dB. Enquanto isso, a folha de dados do fabricante do modulador lista apenas 40 dB. A razão para essa melhoria é que alguns moduladores sofrem deriva muito rapidamente. Os controladores de polarização Rofea R-BC-ANY atualizam a tensão de polarização a cada 1 segundo para garantir uma resposta rápida.
Especificações
| Parâmetro | Min | Tipo | Máximo | Unidade | Condições |
| Desempenho de controle | |||||
| Taxa de extinção | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | -55 | −65 | −70 | dBc | Amplitude de dithering: 2%Vπ |
| Tempo de estabilização | 4 | s | Pontos de rastreamento: Nulo e Pico | ||
| 10 | Pontos de rastreamento: Q+ e Q- | ||||
| Elétrica | |||||
| Tensão de potência positiva | +14,5 | +15 | +15,5 | V | |
| Corrente de potência positiva | 20 | 30 | mA | ||
| Tensão de potência negativa | -15,5 | -15 | -14,5 | V | |
| Corrente de potência negativa | 2 | 4 | mA | ||
| Faixa de tensão de saída | -9,57 | +9,85 | V | ||
| Precisão da tensão de saída | 346 | µV | |||
| Frequência de oscilação | 999,95 | 1000 | 1000,05 | Hz | Versão: sinal de dithering de 1kHz |
| amplitude de dithering | 0,1%Vπ | V | Pontos de rastreamento: Nulo e Pico | ||
| 2%Vπ | Pontos de rastreamento: Q+ e Q- | ||||
| Óptico | |||||
| Potência óptica de entrada3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Comprimento de onda de entrada | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER refere-se à Taxa de Extinção do Modulador. A taxa de extinção alcançada é tipicamente a taxa de extinção do modulador especificada na folha de dados do modulador.
2. CSO refere-se à segunda ordem composta. Para medir o CSO corretamente, a qualidade linear do sinal de RF, dos moduladores e dos receptores deve ser garantida. Além disso, as leituras de CSO do sistema podem variar quando operando em diferentes frequências de RF.
3. Observe que a potência óptica de entrada não corresponde à potência óptica no ponto de polarização selecionado. Ela se refere à potência óptica máxima que o modulador pode exportar para o controlador quando a tensão de polarização varia de −Vπ a +Vπ.
Interface do usuário
Figura 5. Montagem
| Grupo | Operação | Explicação |
| Fotodiodo 1 | PD: Conecte o cátodo do fotodiodo MZM. | Forneça feedback da fotocorrente |
| GND: Conecte o ânodo do fotodiodo MZM. | ||
| Poder | Fonte de alimentação para o controlador de polarização | V-: conecta o eletrodo negativo |
| V+: conecta o eletrodo positivo | ||
| Sonda central: conecta o eletrodo de aterramento. | ||
| Reiniciar | Insira o jumper e retire-o após 1 segundo. | Reinicie o controlador |
| Seleção de modo | Insira ou retire o jumper | Sem jumper: Modo nulo; com jumper: Modo quádruplo |
| Polar Select2 | Insira ou retire o jumper | Sem jumper: Polaridade positiva; com jumper: Polaridade negativa |
| Tensão de polarização | Conecte-se à porta de tensão de polarização MZM. | OUT e GND fornecem as tensões de polarização para o modulador. |
| LIDERADO | Contrariamente em | Trabalhando em estado estável |
| Ligado-desligado ou desligado-ligado a cada 0,2s | Processamento de dados e busca por ponto de controle | |
| Ligado-desligado ou desligado-ligado a cada 1 segundo | A potência óptica de entrada é muito fraca. | |
| Ligado-desligado ou desligado-ligado a cada 3 segundos | A potência óptica de entrada é muito forte. | |
| UART | Operar o controlador via UART | 3.3: Tensão de referência de 3,3 V |
| GND: Terra | ||
| RX: Recebimento do controlador | ||
| TX: Transmissão do controlador | ||
| Selecionar controle | Insira ou retire o jumper | Sem jumper: controle por jumper; com jumper: controle UART |
1. Alguns moduladores MZ possuem fotodiodos internos. A configuração do controlador deve ser escolhida entre o uso do fotodiodo do controlador ou o fotodiodo interno do modulador. Recomenda-se o uso do fotodiodo do controlador para experimentos em laboratório por dois motivos. Primeiro, o fotodiodo do controlador tem qualidade garantida. Segundo, é mais fácil ajustar a intensidade da luz de entrada. Observação: Se usar o fotodiodo interno do modulador, certifique-se de que a corrente de saída do fotodiodo seja estritamente proporcional à potência de entrada.
2. O pino Polar é usado para alternar o ponto de controle entre Pico e Nulo no modo de controle Nulo (determinado pelo pino de Seleção de Modo) ou Quad+.
e Quad- no modo de controle Quad. Se o jumper do pino polar não estiver inserido, o ponto de controle será Nulo no modo Nulo ou Quad+ no modo Quad. A amplitude do sistema de RF também afetará o ponto de controle. Quando não houver sinal de RF ou a amplitude do sinal de RF for pequena, o controlador poderá travar o ponto de trabalho no ponto correto selecionado pelo MS e pelo jumper PLR. Quando a amplitude do sinal de RF exceder um determinado limite, a polaridade do sistema será alterada; nesse caso, o conector PLR deverá estar no estado oposto, ou seja, o jumper deverá estar inserido se não estiver, ou removido se estiver inserido.
Aplicação típica
O controlador é fácil de usar.
Passo 1. Conecte a porta de 1% do acoplador ao fotodiodo do controlador.
Passo 2. Conecte a saída de tensão de polarização do controlador (através de um conector SMA ou de um conector de 2 pinos de 2,54 mm) à porta de polarização do modulador.
Passo 3. Forneça ao controlador tensões CC de +15V e -15V.
Passo 4. Reinicie o controlador e ele começará a funcionar.
NOTA: Certifique-se de que o sinal de RF de todo o sistema esteja ativado antes de reiniciar o controlador.
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