Om aan de toenemende vraag naar informatie van mensen te voldoen, neemt de transmissiesnelheid van optische vezelcommunicatiesystemen met de dag toe. Het toekomstige optische communicatienetwerk zal zich ontwikkelen tot een glasvezelcommunicatienetwerk met ultrahoge snelheid, ultragrote capaciteit, ultralange afstand en ultrahoge spectrumefficiëntie. Een zender is van cruciaal belang. De snelle optische signaalzender bestaat hoofdzakelijk uit een laser die een optische drager genereert, een modulerend elektrisch signaalgenererend apparaat en een snelle elektro-optische modulator die de optische drager moduleert. Vergeleken met andere soorten externe modulatoren hebben elektro-optische modulatoren van lithiumniobaat de voordelen van een brede werkfrequentie, goede stabiliteit, hoge uitdovingsverhouding, stabiele werkprestaties, hoge modulatiesnelheid, kleine pieptoon, gemakkelijke koppeling, volwassen productietechnologie, enz. wordt veel gebruikt in optische transmissiesystemen met hoge snelheid, grote capaciteit en lange afstanden.
De halvegolfspanning is een zeer kritische fysieke parameter van de elektro-optische modulator. Het vertegenwoordigt de verandering in de voorspanning die overeenkomt met de uitgangslichtintensiteit van de elektro-optische modulator, van minimaal naar maximaal. Het bepaalt in grote mate de elektro-optische modulator. Het nauwkeurig en snel meten van de halvegolfspanning van de elektro-optische modulator is van groot belang voor het optimaliseren van de prestaties van het apparaat en het verbeteren van de efficiëntie van het apparaat. De halve golfspanning van de elektro-optische modulator omvat DC (halve golf).
spanning en radiofrequentie) halfgolfspanning. De overdrachtsfunctie van de elektro-optische modulator is als volgt:
Daartoe behoort het optische uitgangsvermogen van de elektro-optische modulator;
Is het optische ingangsvermogen van de modulator;
Is het invoegverlies van de elektro-optische modulator;
Bestaande methoden voor het meten van de halve golfspanning omvatten methoden voor het genereren van extreme waarden en methoden voor frequentieverdubbeling, waarmee respectievelijk de gelijkstroom (DC) halve golfspanning en de radiofrequentie (RF) halve golfspanning van de modulator kunnen worden gemeten.
Tabel 1 Vergelijking van twee testmethoden voor halve golfspanning
| Extreme waarde-methode | Frequentieverdubbelingsmethode | |
| Laboratoriumapparatuur | Laser-voeding Intensiteitsmodulator wordt getest Instelbare DC-voeding ±15V Optische vermogensmeter | Laserlichtbron Intensiteitsmodulator wordt getest Instelbare DC-voeding Oscilloscoop signaal bron (DC-bias) |
| tijd testen | 20min() | 5min |
| Experimentele voordelen | gemakkelijk te verwezenlijken | Relatief nauwkeurige test Kan tegelijkertijd DC-halfgolfspanning en RF-halfgolfspanning verkrijgen |
| Experimentele nadelen | Lange tijd en andere factoren, de test is niet nauwkeurig Directe passagierstest DC-halfgolfspanning | Relatief lang Factoren zoals grote beoordelingsfouten bij golfvormvervorming enz. maken de test niet nauwkeurig |
Het werkt als volgt:
(1) Extreme-waardemethode
De extreme-waardemethode wordt gebruikt om de DC-halfgolfspanning van de elektro-optische modulator te meten. Ten eerste wordt, zonder het modulatiesignaal, de overdrachtsfunctiecurve van de elektro-optische modulator verkregen door het meten van de DC-voorspanning en de verandering van de uitgangslichtintensiteit, en uit de overdrachtsfunctiecurve. Bepaal het maximale waardepunt en het minimale waardepunt, en verkrijg respectievelijk de overeenkomstige gelijkspanningswaarden Vmax en Vmin. Tenslotte is het verschil tussen deze twee spanningswaarden de halvegolfspanning Vπ=Vmax-Vmin van de elektro-optische modulator.
(2) Frequentieverdubbelingsmethode
Het gebruikte de frequentieverdubbelingsmethode om de RF-halfgolfspanning van de elektro-optische modulator te meten. Voeg tegelijkertijd de DC-biascomputer en het AC-modulatiesignaal toe aan de elektro-optische modulator om de DC-spanning aan te passen wanneer de uitgangslichtintensiteit wordt gewijzigd naar een maximale of minimale waarde. Tegelijkertijd kan op de dual-trace-oscilloscoop worden waargenomen dat het uitgangsgemoduleerde signaal een frequentieverdubbelende vervorming zal vertonen. Het enige verschil tussen de gelijkspanning die overeenkomt met twee aangrenzende frequentieverdubbelingsvervormingen is de RF-halfgolfspanning van de elektro-optische modulator.
Samenvatting: Zowel de extreme-waardemethode als de frequentieverdubbelingsmethode kunnen theoretisch de halvegolfspanning van de elektro-optische modulator meten, maar ter vergelijking: de krachtige-waardemethode vereist een langere meettijd, en de langere meettijd zal te wijten zijn aan Het optische uitgangsvermogen van de laser fluctueert en veroorzaakt meetfouten. De extreme-waardemethode moet de DC-voorspanning met een kleine stapwaarde scannen en tegelijkertijd het optische uitgangsvermogen van de modulator registreren om een nauwkeurigere DC-halfgolfspanningswaarde te verkrijgen.
De frequentieverdubbelingsmethode is een methode voor het bepalen van de halve golfspanning door de frequentieverdubbelingsgolfvorm te observeren. Wanneer de aangelegde voorspanning een bepaalde waarde bereikt, treedt frequentievermenigvuldigingsvervorming op en is de golfvormvervorming niet al te opvallend. Met het blote oog is het niet eenvoudig waar te nemen. Op deze manier zal het onvermijdelijk grotere fouten veroorzaken, en wat het meet is de RF-halfgolfspanning van de elektro-optische modulator.