Controlador de polarización automático del modulador MZM de ultra alta precisión
Característica
• Control de voltaje de polarización en Pico/Nulo/Q+/Q−
• Control de voltaje 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 tramado:
0,1% Vπ en modo NULO y modo PICO
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: Operación manual con mini jumper;
Operaciones OEM flexibles a través de MCU UART2
• Dos modos diferentes para proporcionar voltaje de polarización: a.Control de polarización automático
b. Voltaje de polarización definido por el usuario
Solicitud
• LiNbO3 y otros moduladores MZ
• NRZ y RZ digitales
• Aplicaciones de pulso
• Sistema de dispersión Brillouin y otros sensores ópticos
• Transmisor CATV
Actuación
Figura 1. Supresión del portador
Figura 2. Generación de impulsos
Figura 3. Potencia máxima del modulador
Figura 4. Potencia mínima del modulador
Relación máxima de extinción de CC
En este experimento, no se aplicaron señales de RF al sistema. Se ha medido la extinción pura de DC.
1. La Figura 5 demuestra la potencia óptica de la salida del modulador, cuando el modulador se controla en el punto pico. Muestra 3,71 dBm en el diagrama.
2. La Figura 6 muestra la potencia óptica de la salida del modulador, cuando el modulador se controla en el punto nulo. Muestra -46,73 dBm en el diagrama. En un experimento real, el valor varía alrededor de -47 dBm; y -46,73 es un valor estable.
3. Por lo tanto, la relación de extinción de CC estable medida es 50,4 dB.
Requisitos para una alta tasa de extinción
1. El modulador del sistema debe tener un alto índice de extinción. La característica del modulador del sistema decide la relación de extinción máxima que se puede lograr.
2. Se cuidará la polarización de la luz de entrada del modulador. Los moduladores son sensibles a la polarización. Una polarización adecuada puede mejorar el índice de extinción por encima de 10 dB. En los experimentos de laboratorio, normalmente se necesita un controlador de polarización.
3. Controladores de sesgo adecuados. En nuestro experimento de índice de extinción de CC, se logró un índice de extinción de 50,4 dB. Mientras que la hoja de datos del fabricante del modulador solo enumera 40 dB. La razón de esta mejora es que algunos moduladores derivan muy rápido. Los controladores de polarización Rofea R-BC-ANY actualizan el voltaje de polarización cada 1 segundo para garantizar una respuesta rápida.
Presupuesto
| Parámetro | mín. | tipo | máx. | Unidad | Condiciones |
| Controlar el rendimiento | |||||
| Tasa de extinción | MER 1 | 50 | dB | ||
| OSC2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Amplitud de tramado: 2% Vπ |
| tiempo de estabilización | 4 | s | Puntos de seguimiento: nulo y pico | ||
| 10 | Puntos de seguimiento: Q+ y Q- | ||||
| Eléctrico | |||||
| Tensión de alimentación positiva | +14.5 | +15 | +15.5 | V | |
| Corriente de potencia positiva | 20 | 30 | mA | ||
| Tensión de alimentación 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 del voltaje de salida | 346 | µV | |||
| Frecuencia de tramado | 999,95 | 1000 | 1000.05 | Hz | Versión: señal de interpolación de 1 kHz |
| amplitud de tramado | 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 al índice de extinción del modulador. La relación de extinción alcanzada suele ser la relación de extinción del modulador especificada en la hoja de datos del modulador.
2. CSO se refiere a compuestos de segundo orden. Para medir CSO correctamente, se debe garantizar la calidad lineal de la señal de RF, los moduladores y los receptores. Además, las lecturas de CSO del sistema pueden variar cuando se ejecuta en 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 el voltaje de polarización oscila entre −Vπ y +Vπ.
Interfaz de usuario
Figura 5. Asamblea
| Grupo | Operación | Explicación |
| Fotodiodo 1 | PD: conecte el cátodo del fotodiodo MZM | Proporcionar retroalimentación fotocorriente |
| GND: conecte el ánodo del fotodiodo MZM | ||
| Fuerza | Fuente de alimentación para controlador de polarización | V-: conecta el electrodo negativo |
| V+: conecta el electrodo positivo | ||
| Sonda intermedia: conecta el electrodo de tierra. | ||
| Reiniciar | Inserte el puente y retírelo después de 1 segundo. | Reiniciar el controlador |
| Selección de modo | Insertar o sacar el puente | sin puente: modo nulo; con jumper: modo cuádruple |
| Selección Polar2 | Insertar o sacar el puente | sin puente: Polar positivo; con jumper: Polar Negativo |
| Voltaje de polarización | Conecte con el puerto de voltaje de polarización MZM | OUT y GND proporcionan voltajes de polarización para el modulador |
| CONDUJO | constantemente en | Trabajando en estado estable |
| Encendido apagado o apagado cada 0,2 s | Procesamiento de datos y búsqueda de puntos de control. | |
| Encendido-apagado o apagado cada 1s | La potencia óptica de entrada es demasiado débil | |
| Encendido-apagado o apagado cada 3s | La potencia óptica de entrada es demasiado fuerte | |
| UART | Operar el controlador a través de UART | 3.3: voltaje de referencia de 3.3V |
| Tierra: Tierra | ||
| RX: recepción del controlador | ||
| TX: Transmisión del controlador | ||
| Seleccionar controles | Insertar o sacar el puente | sin puente: control de puente; con puente: control UART |
1. Algunos moduladores MZ tienen fotodiodos internos. La configuración del controlador debe elegirse entre usar el fotodiodo del controlador o usar el fotodiodo interno del modulador. Se recomienda utilizar el fotodiodo del controlador para experimentos de laboratorio por dos razones. En primer lugar, el fotodiodo controlador garantiza la calidad. En segundo lugar, es más fácil ajustar la intensidad de la luz de entrada. Nota: Si 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 cambiar 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 modo de control Quad-in Quad. Si no se inserta el puente del pin polar, el punto de control será Nulo en modo Nulo o Quad+ en modo Quad. La amplitud del sistema de RF también afectará al punto de control. Cuando no hay señal de RF o la amplitud de la señal de RF es pequeña, el controlador puede bloquear el punto de trabajo en el punto correcto seleccionado por el puente MS y PLR. Cuando la amplitud de la señal de RF excede cierto umbral, la polar del sistema cambiará; en este caso, el encabezado PLR debe estar en el estado opuesto, es decir, el puente debe insertarse si no está o retirarse si está insertado.
Aplicación típica
El controlador es fácil de usar.
Paso 1. Conecte el puerto 1% del acoplador al fotodiodo del controlador.
Paso 2. Conecte la salida de voltaje de polarización del controlador (a través de SMA o conector de 2 pines de 2,54 mm) al puerto de polarización del modulador.
Paso 3. Proporcione al controlador voltajes de +15 V y -15 V CC.
Paso 4. Reinicie el controlador y comenzará a funcionar.
NOTA. Asegúrese de que la señal RF de todo el sistema esté encendida antes de reiniciar el controlador.
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