Ultrahoge precisie MZM-modulator Bias-regelaar Automatische Bias-regelaar
Functie
• Regeling van de biasspanning op piek/nul/Q+/Q−
• Regeling van de biasspanning op een willekeurig punt
• Zeer nauwkeurige regeling: maximale uitdovingsverhouding van 50 dB in de nulmodus;
±0,5◦ nauwkeurigheid in Q+ en Q− modi
• Lage dither-amplitude:
0,1% Vπ in de NULL-modus en de PEAK-modus
2% Vπ in Q+-modus en Q−-modus
• Hoge stabiliteit: met volledig digitale implementatie
• Laag profiel: 40 mm (B) × 30 mm (D) × 10 mm (H)
• Eenvoudig in gebruik: handmatige bediening met mini-jumper;
Flexibele OEM-bewerkingen via MCU UART2
• Twee verschillende modi om biasspanning te leveren: a. Automatische biasregeling
b. Door de gebruiker gedefinieerde biasspanning
Sollicitatie
• LiNbO3 en andere MZ-modulatoren
• Digitale NRZ, RZ
• Pulstoepassingen
• Brillouin-verstrooiingssysteem en andere optische sensoren
• CATV-zender
Prestatie
Figuur 1. Drageronderdrukking
Figuur 2. Pulsgeneratie
Figuur 3. Maximaal vermogen van de modulator
Figuur 4. Minimaal vermogen van de modulator
Maximale DC-extinctieverhouding
In dit experiment werden geen RF-signalen op het systeem toegepast. Er werd pure DC-extinctie gemeten.
1. Figuur 5 toont het optische vermogen van de modulatoruitgang, wanneer de modulator op piekniveau wordt aangestuurd. In het diagram wordt 3,71 dBm weergegeven.
2. Figuur 6 toont het optische vermogen van de modulatoruitgang wanneer de modulator op nul staat. In het diagram wordt -46,73 dBm weergegeven. In een echt experiment varieert de waarde rond -47 dBm; -46,73 is een stabiele waarde.
3. De gemeten stabiele DC-extinctieverhouding bedraagt dus 50,4 dB.
Vereisten voor een hoge uitstervingsverhouding
1. De systeemmodulator moet een hoge extinctieverhouding hebben. De kenmerken van de systeemmodulator bepalen de maximaal te bereiken extinctieverhouding.
2. Polarisatie van het ingangslicht van de modulator moet worden gewaarborgd. Modulatoren zijn gevoelig voor polarisatie. Een goede polarisatie kan de extinctieverhouding met meer dan 10 dB verbeteren. Bij laboratoriumexperimenten is meestal een polarisatieregelaar nodig.
3. Goede biasregelaars. In ons DC-extinctieverhoudingsexperiment werd een extinctieverhouding van 50,4 dB bereikt. Terwijl de datasheet van de modulatorfabrikant slechts 40 dB vermeldt. De reden voor deze verbetering is dat sommige modulatoren zeer snel driften. Rofea R-BC-ANY biasregelaars actualiseren de biasspanning elke seconde om een snelle respons te garanderen.
Specificaties
| Parameter | Min | Typ | Maximaal | Eenheid | Voorwaarden |
| Controle Prestaties | |||||
| Uitstervingsverhouding | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | -70 | dBc | Ditheramplitude: 2%Vπ |
| Stabilisatietijd | 4 | s | Volgpunten: nul en piek | ||
| 10 | Volgpunten: Q+ en Q- | ||||
| Elektrisch | |||||
| Positieve voedingsspanning | +14,5 | +15 | +15,5 | V | |
| Positieve stroomsterkte | 20 | 30 | mA | ||
| Negatieve netspanning | -15,5 | -15 | -14,5 | V | |
| Negatieve stroomsterkte | 2 | 4 | mA | ||
| Uitgangsspanningsbereik | -9,57 | +9,85 | V | ||
| Precisie van de uitgangsspanning | 346 | µV | |||
| Ditherfrequentie | 999,95 | 1000 | 1000,05 | Hz | Versie: 1 kHz dithersignaal |
| Dither-amplitude | 0,1%Vπ | V | Volgpunten: nul en piek | ||
| 2%Vπ | Volgpunten: Q+ en Q- | ||||
| Optisch | |||||
| Optisch ingangsvermogen3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Ingangsgolflengte | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER staat voor Modulator Extinction Ratio. De bereikte extinctieverhouding is doorgaans de extinctieverhouding van de modulator zoals gespecificeerd in de modulatordatasheet.
2. CSO verwijst naar samengestelde tweede orde. Om CSO correct te meten, moet de lineaire kwaliteit van het RF-signaal, de modulatoren en de ontvangers worden gewaarborgd. Bovendien kunnen de CSO-waarden van het systeem variëren bij gebruik op verschillende RF-frequenties.
3. Houd er rekening mee dat het optische ingangsvermogen niet overeenkomt met het optische vermogen op het geselecteerde biaspunt. Het verwijst naar het maximale optische vermogen dat de modulator naar de controller kan exporteren wanneer de biasspanning varieert van −Vπ tot +Vπ.
Gebruikersinterface
Figuur 5. Montage
| Groep | Operatie | Uitleg |
| Fotodiode 1 | PD: Sluit de kathode van de MZM-fotodiode aan | Zorg voor fotostroomfeedback |
| GND: Sluit de anode van de MZM-fotodiode aan | ||
| Stroom | Voeding voor bias-controller | V-: verbindt de negatieve elektrode |
| V+: verbindt de positieve elektrode | ||
| Middelste sonde: verbindt de aardelektrode | ||
| Reset | Jumper insteken en na 1 seconde eruit trekken | De controller resetten |
| Modus selecteren | De jumper insteken of eruit trekken | geen jumper: nulmodus; met jumper: quadmodus |
| Polar Select2 | De jumper insteken of eruit trekken | geen jumper: positieve pool; met jumper: negatieve pool |
| Voorspanning | Maak verbinding met de MZM-biasspanningspoort | OUT en GND leveren bias-spanningen voor de modulator |
| LED | Constant aan | Werken onder stabiele toestand |
| Aan-uit of uit-aan elke 0,2s | Gegevens verwerken en zoeken naar controlepunten | |
| Aan-uit of uit-aan elke 1s | Het optische ingangsvermogen is te zwak | |
| Aan-uit of uit-aan elke 3 seconden | Het optische ingangsvermogen is te sterk | |
| UART | Controller bedienen via UART | 3.3: 3,3V referentiespanning |
| GND: Grond | ||
| RX: Ontvangst van controller | ||
| TX: Verzenden van controller | ||
| Besturingselement selecteren | De jumper insteken of eruit trekken | geen jumper: jumperbesturing; met jumper: UART-besturing |
1. Sommige MZ-modulatoren hebben interne fotodiodes. Bij de controllerconfiguratie moet worden gekozen tussen het gebruik van de fotodiode van de controller of de interne fotodiode van de modulator. Het gebruik van de fotodiode van de controller wordt aanbevolen voor labexperimenten om twee redenen. Ten eerste garandeert de fotodiode van de controller de kwaliteit. Ten tweede is het gemakkelijker om de lichtintensiteit van de ingang aan te passen. Opmerking: Zorg er bij gebruik van de interne fotodiode van de modulator voor dat de uitgangsstroom van de fotodiode strikt evenredig is met het ingangsvermogen.
2. De polaire pin wordt gebruikt om het controlepunt te schakelen tussen piek en nul in de nulregelmodus (bepaald door de modusselectiepin) of Quad+
en Quad- in de Quad-regelmodus. Als de jumper van de polaire pin niet is geplaatst, is het controlepunt Null in de Null-modus of Quad+ in de Quad-modus. De amplitude van het RF-systeem heeft ook invloed op het controlepunt. Wanneer er geen RF-signaal is of de amplitude van het RF-signaal klein is, kan de controller het werkpunt vergrendelen op het juiste punt zoals geselecteerd door de MS- en PLR-jumper. Wanneer de amplitude van het RF-signaal een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, wordt de polariteit van het systeem gewijzigd. In dat geval moet de PLR-header in de tegenovergestelde stand staan. De jumper moet worden geplaatst als dat niet het geval is, of worden verwijderd als dat wel het geval is.
Typische toepassing
De controller is eenvoudig te gebruiken.
Stap 1. Sluit de 1%-poort van de koppelaar aan op de fotodiode van de controller.
Stap 2. Sluit de bias-spanningsuitgang van de controller (via SMA of 2,54 mm 2-pins header) aan op de bias-poort van de modulator.
Stap 3. Voorzie de controller van +15V en -15V DC-spanningen.
Stap 4. Reset de controller en hij zal weer werken.
LET OP. Zorg ervoor dat het RF-signaal van het hele systeem ingeschakeld is voordat u de controller reset.
Rofea Optoelectronics biedt een productlijn van commerciële elektro-optische modulatoren, fasemodulatoren, intensiteitsmodulatoren, fotodetectoren, laserlichtbronnen, DFB-lasers, optische versterkers, EDFA, SLD-laser, QPSK-modulatie, pulslaser, lichtdetector, gebalanceerde fotodetector, laserdriver, glasvezelversterker, optische vermogensmeter, breedbandlaser, instelbare laser, optische detector, laserdiodedriver en glasvezelversterker. We leveren ook diverse specifieke modulatoren voor maatwerk, zoals 1*4 array fasemodulatoren, modulatoren met ultralage Vpi en modulatoren met ultrahoge extinctieverhouding, die voornamelijk worden gebruikt in universiteiten en instituten.
Wij hopen dat onze producten u en uw onderzoek zullen helpen.
