Modulador MZM de ultraalta precisión Controlador de polarización Controlador de polarización automático
Característica
• Control de voltaje de polarización en Pico/Nulo/Q+/Q−
• Control de voltaje de polarización en un punto arbitrario
• Control ultra preciso: relación de extinción máxima de 50 dB en modo nulo;
Precisión de ±0,5◦ en los modos Q+ y Q−
• Amplitud de tramado baja:
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 puente;
Operaciones OEM flexibles a través de MCU UART2
• Dos modos diferentes para proporcionar voltaje de polarización: a. Control de polarización automático
b. Tensión de polarización definida por el usuario
Solicitud
• LiNbO3 y otros moduladores MZ
• NRZ digital, RZ
• Aplicaciones de pulso
• Sistema de dispersión Brillouin y otros sensores ópticos
• Transmisor de televisión por cable
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 RF al sistema. Se midió la extinción de CC pura.
La Figura 5 muestra la potencia óptica de salida del modulador, cuando este se controla en el punto pico. El diagrama muestra 3,71 dBm.
La Figura 6 muestra la potencia óptica de salida del modulador cuando este se controla en el punto nulo. El diagrama muestra -46,73 dBm. En experimentos reales, el valor varía alrededor de -47 dBm; -46,73 dBm 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 una alta tasa de extinción. Sus características determinan la tasa de extinción máxima alcanzable.
2. Se debe tener 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, generalmente se requiere un controlador de polarización.
3. Controladores de polarización adecuados. En nuestro experimento de relación de extinción de CC, se logró una relación de extinción de 50,4 dB. Si bien la hoja de datos del fabricante del modulador solo indica 40 dB, esta mejora se debe a que algunos moduladores derivan muy rápidamente. Los controladores de polarización Rofea R-BC-ANY actualizan la tensión de polarización cada segundo para garantizar una respuesta rápida.
Presupuesto
| Parámetro | Mínimo | Típico | Máximo | Unidad | Condiciones |
| Control del rendimiento | |||||
| Tasa de extinción | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −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 | |||||
| Voltaje de potencia positivo | +14.5 | +15 | +15.5 | V | |
| Corriente de potencia positiva | 20 | 30 | mA | ||
| Voltaje de potencia negativo | -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 dither 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 a la relación de extinción del modulador. La relación de extinción obtenida suele ser la relación de extinción del modulador especificada en su hoja de datos.
2. CSO se refiere a la señal compuesta de segundo orden. Para medir correctamente el CSO, 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 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: Conecta 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 intermedia: conecta el electrodo de tierra | ||
| Reiniciar | Inserte el puente y sáquelo después de 1 segundo. | Reiniciar 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: Polar positivo; con puente: Polar negativo |
| Voltaje de polarización | Conectar 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-encendido cada 0,2 s | Procesamiento de datos y búsqueda de puntos de control | |
| Encendido-apagado o apagado-encendido cada 1 s | La potencia óptica de entrada es demasiado débil | |
| Encendido-apagado o apagado-encendido cada 3 segundos | La potencia óptica de entrada es demasiado fuerte | |
| UART | Operar el controlador a través de UART | 3.3: voltaje de referencia de 3,3 V |
| GND: Tierra | ||
| RX: Recepción del controlador | ||
| TX: Transmisión del controlador | ||
| Control Seleccionar | Insertar o extraer el puente | Sin puente: control de puente; con puente: control UART |
1. Algunos moduladores MZ cuentan con fotodiodos internos. La configuración del controlador debe elegirse entre usar el fotodiodo del controlador o el fotodiodo interno del modulador. Se recomienda usar el fotodiodo del controlador para experimentos de laboratorio por dos razones: primero, el fotodiodo del controlador garantiza la calidad; 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 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 Cuádruple en el modo de control Cuádruple. Si el puente del pin polar no está insertado, el punto de control será nulo en el modo nulo o cuádruple+ en el modo cuádruple. La amplitud del sistema de RF también afectará el punto de control. Cuando no hay señal de RF o su amplitud es pequeña, el controlador puede bloquear el punto de trabajo al punto correcto seleccionado por el puente MS y PLR. Cuando la amplitud de la señal de RF supera cierto umbral, se modifica la polaridad del sistema. En este caso, el conector PLR debe estar en el estado opuesto; es decir, el puente debe estar insertado si no lo está o extraído si está insertado.
Aplicación típica
El controlador es fácil de utilizar.
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 un conector 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 de RF de todo el sistema esté activa antes de reiniciar el controlador.
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