Controlador de polarización automático del modulador MZM de ultra alta precisión
Característica
• Control de tensión de polarización en Pico/Nulo/Q+/Q−
• Control de tensión de polarización en un punto arbitrario
• Control ultrapreciso: relación de extinción máxima de 50 dB en modo nulo;
Precisión de ±0,5° en los modos Q+ y Q−
• Baja amplitud de fluctuación:
0,1 % Vπ en modo NULL y modo PEAK
2% Vπ en modo Q+ y modo Q−
• Alta estabilidad: con implementación totalmente digital
• Perfil bajo: 40 mm (ancho) × 30 mm (profundidad) × 10 mm (alto)
• Fácil de usar: Funcionamiento manual con mini puente;
Operaciones OEM flexibles a través de MCU UART2
• Dos modos diferentes para proporcionar tensión de polarización: a. Control automático de polarización
b. Tensión de polarización definida por el usuario
Solicitud
• LiNbO3 y otros moduladores MZ
• Digital NRZ, RZ
• Aplicaciones de pulso
• Sistema de dispersión Brillouin y otros sensores ópticos
• Transmisor CATV
Actuación
Figura 1. Supresión de portadora
Figura 2. Generación de pulsos
Figura 3. Potencia máxima del modulador
Figura 4. Potencia mínima del modulador
Relación de extinción máxima de CC
En este experimento, no se aplicaron señales de radiofrecuencia al sistema. Se midió la extinción de corriente continua pura.
1. La figura 5 muestra la potencia óptica de salida del modulador cuando este se controla en el punto pico. En el diagrama se observa un valor de 3,71 dBm.
2. La figura 6 muestra la potencia óptica de salida del modulador cuando este se controla en el punto nulo. En el diagrama se observa un valor de -46,73 dBm. En el experimento real, este valor varía alrededor de -47 dBm, siendo -46,73 dBm un valor estable.
3. Por lo tanto, la relación de extinción de CC estable medida es de 50,4 dB.
Requisitos para una alta tasa de extinción
1. El modulador del sistema debe tener una alta relación de extinción. Las características del modulador del sistema determinan la relación de extinción máxima que se puede alcanzar.
2. Debe tenerse en cuenta la polarización de la luz de entrada del modulador. Los moduladores son sensibles a la polarización. Una polarización adecuada puede mejorar la relación de extinción en más de 10 dB. En experimentos de laboratorio, normalmente se necesita un controlador de polarización.
3. Controladores de polarización adecuados. En nuestro experimento de relación de extinción de CC, se alcanzó una relación de 50,4 dB, mientras que la hoja de datos del fabricante del modulador solo indica 40 dB. Esta mejora se debe a que algunos moduladores presentan una deriva muy rápida. Los controladores de polarización Rofea R-BC-ANY actualizan la tensión de polarización cada segundo para garantizar una respuesta de seguimiento rápida.
Presupuesto
| Parámetro | Min | Tipo | Máximo | Unidad | Condiciones |
| Rendimiento del control | |||||
| Razón de extinción | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Amplitud de fluctuación: 2%Vπ |
| Tiempo de estabilización | 4 | s | Puntos de seguimiento: Nulo y Pico | ||
| 10 | Puntos de seguimiento: Q+ y Q- | ||||
| Eléctrico | |||||
| Tensión de potencia positiva | +14.5 | +15 | +15.5 | V | |
| Corriente de potencia positiva | 20 | 30 | mA | ||
| Tensión de potencia negativa | -15,5 | -15 | -14,5 | V | |
| Corriente de potencia negativa | 2 | 4 | mA | ||
| Rango de voltaje de salida | -9,57 | +9.85 | V | ||
| Precisión de la tensión de salida | 346 | µV | |||
| Frecuencia de fluctuación | 999,95 | 1000 | 1000.05 | Hz | Versión: señal de dithering de 1 kHz |
| amplitud de fluctuación | 0,1%Vπ | V | Puntos de seguimiento: Nulo y Pico | ||
| 2%Vπ | Puntos de seguimiento: Q+ y Q- | ||||
| Óptico | |||||
| Potencia óptica de entrada3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Longitud de onda de entrada | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER se refiere a la relación de extinción del modulador. La relación de extinción obtenida suele ser la especificada en la hoja de datos del modulador.
2. CSO se refiere a la señal compuesta de segundo orden. Para medir correctamente el CSO, se debe garantizar la linealidad de la señal de RF, los moduladores y los receptores. Además, las lecturas del CSO del sistema pueden variar al operar a diferentes frecuencias de RF.
3. Tenga en cuenta que la potencia óptica de entrada no corresponde a la potencia óptica en el punto de polarización seleccionado. Se refiere a la potencia óptica máxima que el modulador puede exportar al controlador cuando la tensión de polarización oscila entre −Vπ y +Vπ.
Interfaz de usuario
Figura 5. Ensamblaje
| Grupo | Operación | Explicación |
| Fotodiodo 1 | PD: Conectar el cátodo del fotodiodo MZM | Proporcionar retroalimentación de fotocorriente |
| GND: Conectar el ánodo del fotodiodo MZM | ||
| Fuerza | Fuente de alimentación para el controlador de polarización | V-: conecta el electrodo negativo |
| V+: conecta el electrodo positivo | ||
| Sonda central: conecta el electrodo de tierra | ||
| Reiniciar | Inserte el puente y retírelo después de 1 segundo | Reinicia el controlador |
| Selección de modo | Insertar o extraer el puente | Sin puente: Modo nulo; con puente: Modo cuádruple |
| Polar Select2 | Insertar o extraer el puente | Sin puente: polaridad positiva; con puente: polaridad negativa. |
| Tensión de polarización | Conéctelo al puerto de tensión de polarización MZM. | OUT y GND proporcionan tensiones de polarización para el modulador. |
| CONDUJO | Constantemente en | Trabajando bajo un estado estable |
| Encendido-apagado o apagado-encendido cada 0,2 segundos | Procesamiento de datos y búsqueda de punto de control | |
| Encendido-apagado o apagado-encendido cada 1 segundo | La potencia óptica de entrada es demasiado débil. | |
| Encendido-apagado o apagado-encendido cada 3 segundos | La potencia óptica de entrada es demasiado alta. | |
| UART | Operar el controlador mediante UART | 3.3: Tensión de referencia de 3,3 V |
| GND: Tierra | ||
| RX: Recepción del controlador | ||
| TX: Transmisión del controlador | ||
| Selección de control | Insertar o extraer el puente | Sin puente: control mediante puente; con puente: control UART |
1. Algunos moduladores MZ incorporan fotodiodos internos. En la configuración del controlador, se debe elegir entre usar el fotodiodo del controlador o el fotodiodo interno del modulador. Se recomienda usar el fotodiodo del controlador para los experimentos de laboratorio por dos razones: primero, su calidad está garantizada; segundo, facilita el ajuste de la intensidad de la luz de entrada. Nota: Si se utiliza el fotodiodo interno del modulador, asegúrese de que la corriente de salida del fotodiodo sea estrictamente proporcional a la potencia de entrada.
2. El pin Polar se utiliza para alternar el punto de control entre Pico y Nulo en el modo de control Nulo (determinado por el pin de Selección de Modo) o Quad+.
y Quad- en modo de control Quad. Si el puente del pin polar no está insertado, el punto de control será Nulo en modo Nulo o Quad+ en modo Quad. La amplitud del sistema de RF también afecta al punto de control. Cuando no hay señal de RF o su amplitud es baja, el controlador puede fijar el punto de trabajo en el valor correcto seleccionado mediante los puentes MS y PLR. Si la amplitud de la señal de RF supera un umbral determinado, la polaridad del sistema cambia. En este caso, el conector PLR debe estar en el estado opuesto: el puente debe insertarse si no lo está o extraerse si ya lo está.
Aplicación típica
El controlador es fácil de usar.
Paso 1. Conecte el puerto del 1% del acoplador al fotodiodo del controlador.
Paso 2. Conecte la salida de voltaje de polarización del controlador (a través de SMA o un conector de 2 pines de 2,54 mm) al puerto de polarización del modulador.
Paso 3. Proporcione al controlador tensiones de CC de +15 V y -15 V.
Paso 4. Reinicie el controlador y comenzará a funcionar.
NOTA. Asegúrese de que la señal RF de todo el sistema esté activada antes de reiniciar el controlador.
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