Bagi memenuhi permintaan maklumat yang semakin meningkat daripada orang ramai, kadar penghantaran sistem komunikasi gentian optik semakin meningkat dari hari ke hari. Rangkaian komunikasi optik masa hadapan akan berkembang ke arah rangkaian komunikasi gentian optik dengan kelajuan ultra tinggi, kapasiti ultra besar, jarak ultra jauh, dan kecekapan spektrum ultra tinggi. Pemancar adalah kritikal. Pemancar isyarat optik berkelajuan tinggi terutamanya terdiri daripada laser yang menjana pembawa optik, peranti penjana isyarat elektrik modulasi, dan modulator elektro-optik berkelajuan tinggi yang memodulasi pembawa optik. Berbanding dengan jenis modulator luaran yang lain, modulator elektro-optik litium niobate mempunyai kelebihan frekuensi operasi yang luas, kestabilan yang baik, nisbah kepupusan yang tinggi, prestasi kerja yang stabil, kadar modulasi yang tinggi, kicauan kecil, gandingan mudah, teknologi pengeluaran yang matang, dan sebagainya. Ia digunakan secara meluas dalam sistem penghantaran optik berkelajuan tinggi, berkapasiti besar, dan jarak jauh.
Voltan separuh gelombang merupakan parameter fizikal yang sangat kritikal bagi modulator elektro-optik. Ia mewakili perubahan dalam voltan bias yang sepadan dengan keamatan cahaya output modulator elektro-optik daripada minimum kepada maksimum. Ia menentukan modulator elektro-optik secara besar-besaran. Cara mengukur voltan separuh gelombang modulator elektro-optik dengan tepat dan cepat adalah sangat penting untuk mengoptimumkan prestasi peranti dan meningkatkan kecekapan peranti. Voltan separuh gelombang modulator elektro-optik merangkumi DC (separuh gelombang
(voltan dan frekuensi radio) voltan separuh gelombang. Fungsi pemindahan modulator elektro-optik adalah seperti berikut:
Antaranya ialah kuasa optik output modulator elektro-optik;
Adakah kuasa optik input modulator;
Adakah kehilangan sisipan modulator elektro-optik;
Kaedah sedia ada untuk mengukur voltan separuh gelombang termasuk kaedah penjanaan nilai ekstrem dan kaedah penggandaan frekuensi, yang masing-masing boleh mengukur voltan separuh gelombang arus terus (DC) dan voltan separuh gelombang frekuensi radio (RF) bagi modulator.
Jadual 1 Perbandingan dua kaedah ujian voltan separuh gelombang
| Kaedah nilai ekstrem | Kaedah penggandaan frekuensi | |
| Peralatan makmal | Bekalan kuasa laser Modulator keamatan sedang diuji Bekalan kuasa DC boleh laras ±15V Meter kuasa optik | Sumber cahaya laser Modulator keamatan sedang diuji Bekalan kuasa DC boleh laras Osiloskop sumber isyarat (Bias DC) |
| masa ujian | 20 minit() | 5 minit |
| Kelebihan eksperimen | mudah dicapai | Ujian yang agak tepat Boleh mendapatkan voltan separuh gelombang DC dan voltan separuh gelombang RF pada masa yang sama |
| Kelemahan eksperimen | Tempoh yang lama dan faktor lain, ujian tidak tepat Voltan separuh gelombang DC ujian penumpang langsung | Masa yang agak lama Faktor-faktor seperti ralat penghakiman herotan bentuk gelombang yang besar, dan sebagainya, ujian tersebut tidak tepat |
Ia berfungsi seperti berikut:
(1) Kaedah nilai ekstrem
Kaedah nilai ekstrem digunakan untuk mengukur voltan separuh gelombang DC bagi modulator elektro-optik. Pertama, tanpa isyarat modulasi, lengkung fungsi pemindahan modulator elektro-optik diperoleh dengan mengukur voltan bias DC dan perubahan keamatan cahaya output, dan daripada lengkung fungsi pemindahan, tentukan titik nilai maksimum dan titik nilai minimum, dan dapatkan nilai voltan DC yang sepadan masing-masing Vmax dan Vmin. Akhir sekali, perbezaan antara kedua-dua nilai voltan ini ialah voltan separuh gelombang Vπ=Vmax-Vmin bagi modulator elektro-optik.
(2) Kaedah penggandaan frekuensi
Ia menggunakan kaedah penggandaan frekuensi untuk mengukur voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik. Tambah komputer bias DC dan isyarat modulasi AC kepada modulator elektro-optik pada masa yang sama untuk melaraskan voltan DC apabila keamatan cahaya output ditukar kepada nilai maksimum atau minimum. Pada masa yang sama, dan boleh diperhatikan pada osiloskop dwi-jejak bahawa isyarat termodulat output akan menunjukkan herotan penggandaan frekuensi. Satu-satunya perbezaan voltan DC yang sepadan dengan dua herotan penggandaan frekuensi bersebelahan ialah voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik.
Ringkasan: Kedua-dua kaedah nilai ekstrem dan kaedah penggandaan frekuensi secara teorinya boleh mengukur voltan separuh gelombang modulator elektro-optik, tetapi sebagai perbandingan, kaedah nilai berkuasa memerlukan masa pengukuran yang lebih lama, dan masa pengukuran yang lebih lama akan disebabkan oleh turun naik kuasa optik output laser dan menyebabkan ralat pengukuran. Kaedah nilai ekstrem perlu mengimbas bias DC dengan nilai langkah kecil dan merekodkan kuasa optik output modulator pada masa yang sama untuk mendapatkan nilai voltan separuh gelombang DC yang lebih tepat.
Kaedah penggandaan frekuensi ialah kaedah untuk menentukan voltan separuh gelombang dengan memerhatikan bentuk gelombang penggandaan frekuensi. Apabila voltan bias yang dikenakan mencapai nilai tertentu, herotan pendaraban frekuensi berlaku, dan herotan bentuk gelombang tidak begitu ketara. Ia tidak mudah diperhatikan dengan mata kasar. Dengan cara ini, ia pasti akan menyebabkan ralat yang lebih ketara, dan apa yang diukurnya ialah voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik.