Untuk memenuhi permintaan orang ramai untuk maklumat, kadar penghantaran sistem komunikasi serat optik semakin meningkat setiap hari. Rangkaian komunikasi optik masa depan akan berkembang ke arah rangkaian komunikasi serat optik dengan kelajuan ultra tinggi, kapasiti ultra-besar, jarak ultra panjang, dan kecekapan spektrum ultra tinggi. Pemancar adalah kritikal. Pemancar isyarat optik berkelajuan tinggi terutamanya terdiri daripada laser yang menghasilkan pembawa optik, modulasi peranti penjanaan isyarat elektrik, dan modulator elektro-optik berkelajuan tinggi yang memodulasi pembawa optik. Berbanding dengan jenis modulator luaran yang lain, modulator elektro-optik lithium niobate mempunyai kelebihan kekerapan operasi yang luas, kestabilan yang baik, nisbah kepupusan yang tinggi, prestasi kerja yang stabil, kadar modulasi yang tinggi, kicauan kecil, gandingan mudah, teknologi pengeluaran matang, dan lain-lain.
Voltan separuh gelombang adalah parameter fizikal yang sangat kritikal bagi modulator elektro-optik. Ia mewakili perubahan dalam voltan bias yang sepadan dengan intensiti cahaya output modulator elektro-optik dari minimum hingga maksimum. Ia menentukan modulator elektro-optik sebahagian besarnya. Bagaimana untuk mengukur voltan separuh gelombang separuh modulator elektro-optik adalah sangat penting untuk mengoptimumkan prestasi peranti dan meningkatkan kecekapan peranti. Voltan separuh gelombang modulator elektro-optik termasuk DC (separuh gelombang
voltan dan radiofrequency) voltan separuh gelombang. Fungsi pemindahan modulator elektro-optik adalah seperti berikut:
Antaranya ialah kuasa optik output modulator elektro-optik;
Adalah kuasa optik input modulator;
Adalah kehilangan penyisipan modulator elektro-optik;
Kaedah yang sedia ada untuk mengukur voltan separuh gelombang termasuk penjanaan nilai yang melampau dan kaedah penggandaan frekuensi, yang boleh mengukur voltan separuh gelombang arus (DC) voltan separuh gelombang (RF) setengah gelombang modulator.
Jadual 1 Perbandingan dua kaedah ujian voltan gelombang separuh
| Kaedah nilai ekstrem | Kaedah menggandakan kekerapan | |
| Peralatan makmal | Bekalan kuasa laser Modulator Intensiti Dijempatkan Bekalan kuasa DC laras ± 15V Meter kuasa optik | Sumber cahaya laser Modulator Intensiti Dijempatkan Bekalan kuasa DC laras Oscilloscope Sumber isyarat (Bias DC) |
| masa ujian | 20min () | 5min |
| 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 | Lama dan faktor lain, ujian tidak tepat Ujian penumpang langsung DC voltan separuh gelombang | Agak lama Faktor seperti kesilapan penghakiman gelombang gelombang besar, dan lain -lain, ujian tidak tepat |
Ia berfungsi seperti berikut:
(1) kaedah nilai ekstrem
Kaedah nilai ekstrem digunakan untuk mengukur voltan separuh gelombang DC modulator elektro-optik. Pertama, tanpa isyarat modulasi, lengkung fungsi pemindahan modulator elektro-optik diperolehi dengan mengukur voltan bias DC dan perubahan intensiti cahaya output, dan dari lengkung fungsi pemindahan menentukan titik nilai maksimum dan titik nilai minimum, dan dapatkan nilai voltan DC yang sama vmax dan VMIN. Akhirnya, perbezaan antara kedua-dua nilai voltan ini ialah voltan separuh gelombang Vπ = vmax-vmin modulator elektro-optik.
(2) Kaedah pengganda kekerapan
Ia menggunakan kaedah penggandaan frekuensi untuk mengukur voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik. Tambah komputer bias DC dan isyarat modulasi AC ke modulator elektro-optik pada masa yang sama untuk menyesuaikan voltan DC apabila intensiti cahaya output ditukar kepada nilai maksimum atau minimum. Pada masa yang sama, dan ia dapat dilihat pada osiloskop dwi-jejak bahawa isyarat modulasi output akan muncul frekuensi menggandakan distorsi. Satu-satunya perbezaan voltan DC yang sepadan dengan dua kekerapan yang bersebelahan dengan penggantian berganda ialah voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik.
Ringkasan: Kedua-dua kaedah nilai yang melampau dan kaedah penggandaan kekerapan secara teorinya boleh mengukur voltan separuh gelombang modulator elektro-optik, tetapi untuk perbandingan, kaedah nilai yang kuat memerlukan masa pengukuran yang lebih lama, dan masa pengukuran yang lebih lama akan disebabkan oleh kuasa optik output laser turun naik dan menyebabkan kesilapan pengukuran. Kaedah nilai ekstrem perlu mengimbas kecenderungan DC dengan nilai langkah kecil dan merekodkan kuasa optik output modulator pada masa yang sama untuk mendapatkan nilai voltan setengah gelombang DC yang lebih tepat.
Kaedah penggandaan kekerapan adalah kaedah menentukan voltan gelombang separuh dengan memerhatikan frekuensi menggandakan bentuk gelombang. Apabila voltan bias yang digunakan mencapai nilai tertentu, distorsi pendaraban kekerapan berlaku, dan gangguan gelombang tidak terlalu ketara. Ia tidak mudah untuk diperhatikan dengan mata kasar. Dengan cara ini, ia tidak dapat dielakkan menyebabkan kesilapan yang lebih penting, dan apa yang ia langkah adalah voltan separuh gelombang RF modulator elektro-optik.