Para atender à crescente demanda das pessoas por informações, a taxa de transmissão de sistemas de comunicação de fibra óptica está aumentando dia a dia. A futura rede de comunicação óptica se desenvolverá em direção a uma rede de comunicação de fibra óptica com velocidade ultra-alta, capacidade ultra grande, distância ultra longa e eficiência de espectro ultra-alta. Um transmissor é crítico. O transmissor de sinal óptico de alta velocidade é composto principalmente por um laser que gera um transportador óptico, um dispositivo de geração de sinal elétrico modulando e um modulador eletro-óptico de alta velocidade que modula o transportador óptico. Compared with other types of external modulators, lithium niobate electro-optical modulators have the advantages of wide operating frequency, good stability, high extinction ratio, stable working performance, high modulation rate, small chirp, easy coupling, mature production technology, etc. It is widely used in high-speed, large-capacity, and long-distance optical transmission systems.
A tensão de meia onda é um parâmetro físico altamente crítico do modulador eletro-óptico. Representa a alteração na tensão de polarização correspondente à intensidade da luz de saída do modulador eletro-óptico do mínimo ao máximo. Determina o modulador eletro-óptico em grande parte. Como medir com precisão e rapidez a tensão de meia onda do modulador eletro-óptico é de grande importância para otimizar o desempenho do dispositivo e melhorar a eficiência do dispositivo. A tensão de meia onda do modulador eletro-óptico inclui DC (meia onda
tensão e radiofrequência) tensão de meia onda. A função de transferência do modulador eletro-óptico é a seguinte:
Entre eles está a potência óptica de saída do modulador eletro-óptico;
É a potência óptica de entrada do modulador;
É a perda de inserção do modulador eletro-óptico;
Os métodos existentes para medir a tensão de meia onda incluem geração de valor extremo e métodos de duplicação de frequência, que podem medir a tensão de meia onda de corrente direta (CC) e a tensão de meia onda do modulador, respectivamente.
Tabela 1 Comparação de dois métodos de teste de tensão de meia onda
| Método de valor extremo | Método de duplicação de frequência | |
| Equipamento de laboratório | Fonte de alimentação a laser Modulador de intensidade em teste Fonte de alimentação CC ajustável ± 15V Medidor de energia óptica | Fonte de luz a laser Modulador de intensidade em teste Fonte de alimentação CC ajustável Osciloscópio fonte de sinal (Viés DC) |
| tempo de teste | 20min () | 5min |
| Vantagens experimentais | fácil de realizar | Teste relativamente preciso Pode obter tensão de meia onda DC e tensão de meia onda de RF ao mesmo tempo |
| Desvantagens experimentais | Muito tempo e outros fatores, o teste não é preciso Teste direto de passageiros DC de meia onda tensão | Relativamente longo Fatores como um grande erro de julgamento de distorção da forma de onda, etc., o teste não é preciso |
Funciona da seguinte maneira:
(1) método de valor extremo
O método de valor extremo é usado para medir a tensão de meia onda CC do modulador eletro-óptico. Primeiro, sem o sinal de modulação, a curva da função de transferência do modulador eletro-óptico é obtida medindo a tensão de polarização de CC e a mudança de intensidade da luz de saída e, a partir da curva de função de transferência, determina o ponto máximo de valor e o ponto mínimo do valor e obtenha os valores de tensão DC correspondente VMAX e VMIN, respectivamente. Finalmente, a diferença entre esses dois valores de tensão é a tensão de meia onda vπ = vmax-vmin do modulador eletro-óptico.
(2) Método de duplicação de frequência
Ele estava usando o método de duplicação de frequência para medir a tensão de meia onda de RF do modulador eletro-óptico. Adicione o sinal de computador de polarização CC e sinal de modulação CA ao modulador eletro-óptico ao mesmo tempo para ajustar a tensão CC quando a intensidade da luz de saída for alterada para um valor máximo ou mínimo. Ao mesmo tempo, e pode ser observado no osciloscópio de traço duplo que o sinal modulado de saída aparecerá distorção duplicando a frequência. A única diferença da tensão CC correspondente a duas distorções duplas de frequência adjacente é a tensão de meia onda de RF do modulador eletro-óptico.
Resumo: Tanto o método de valor extremo quanto o método de duplicação de frequência podem medir teoricamente a tensão de meia onda do modulador eletro-óptico, mas para comparação, o poderoso método de valor requer um tempo de medição mais longo e o tempo de medição mais longo será devido à potência óptica de saída dos flutuatos e medições de laser e causas erros. O método de valor extremo precisa digitalizar o viés de CC com um pequeno valor de etapa e registrar a potência óptica de saída do modulador ao mesmo tempo para obter um valor de tensão de meia onda CC mais preciso.
O método de duplicação de frequência é um método para determinar a tensão de meia onda, observando a forma de onda duplicando a frequência. Quando a tensão de polarização aplicada atinge um valor específico, ocorre distorção de multiplicação de frequência e a distorção da forma de onda não é muito perceptível. Não é fácil observar com o olho nu. Dessa maneira, ele inevitavelmente causará erros mais significativos, e o que mede é a tensão de meia onda de RF do modulador eletro-óptico.