Para satisfacer la creciente demanda de información, la velocidad de transmisión de los sistemas de comunicación por fibra óptica aumenta día a día. La futura red de comunicación óptica evolucionará hacia una red con ultra alta velocidad, ultra gran capacidad, ultra largo alcance y ultra alta eficiencia espectral. El transmisor es fundamental. El transmisor de señal óptica de alta velocidad se compone principalmente de un láser que genera una portadora óptica, un dispositivo generador de señal eléctrica moduladora y un modulador electroóptico de alta velocidad que modula dicha portadora. En comparación con otros tipos de moduladores externos, los moduladores electroópticos de niobato de litio presentan ventajas como un amplio rango de frecuencia de operación, buena estabilidad, alta relación de extinción, rendimiento estable, alta tasa de modulación, baja dispersión de frecuencia, fácil acoplamiento y tecnología de producción consolidada. Por ello, se utilizan ampliamente en sistemas de transmisión óptica de alta velocidad, gran capacidad y largo alcance.
La tensión de media onda es un parámetro físico crítico del modulador electroóptico. Representa la variación de la tensión de polarización, desde el mínimo hasta el máximo, en función de la intensidad de la luz de salida del modulador. Determina en gran medida el rendimiento del modulador. Medir con precisión y rapidez la tensión de media onda es fundamental para optimizar el rendimiento y mejorar la eficiencia del dispositivo. La tensión de media onda del modulador electroóptico incluye la tensión continua (CC).
tensión y radiofrecuencia) tensión de media onda. La función de transferencia del modulador electroóptico es la siguiente:
Entre ellos se encuentra la potencia óptica de salida del modulador electroóptico;
¿Es la potencia óptica de entrada del modulador?
¿Es la pérdida de inserción del modulador electroóptico?
Los métodos existentes para medir la tensión de media onda incluyen la generación de valores extremos y los métodos de duplicación de frecuencia, que pueden medir la tensión de media onda de corriente continua (CC) y la tensión de media onda de radiofrecuencia (RF) del modulador, respectivamente.
Tabla 1. Comparación de dos métodos de prueba de tensión de media onda
| método de valores extremos | método de duplicación de frecuencia | |
| Equipo de laboratorio | Fuente de alimentación láser Modulador de intensidad bajo prueba Fuente de alimentación CC ajustable ±15 V medidor de potencia óptica | fuente de luz láser Modulador de intensidad bajo prueba Fuente de alimentación de CC ajustable Osciloscopio fuente de señal (Posicionamiento de CC) |
| tiempo de prueba | 20 minutos() | 5 minutos |
| Ventajas experimentales | fácil de lograr | Prueba relativamente precisa Puede obtener tensión de media onda de CC y tensión de media onda de RF al mismo tiempo. |
| Desventajas experimentales | Debido al tiempo transcurrido y otros factores, la prueba no es precisa. Prueba directa de pasajeros con tensión de media onda de CC | Tiempo relativamente largo Factores como el error de juicio por distorsión de la forma de onda significativa, etc., hacen que la prueba no sea precisa. |
Funciona de la siguiente manera:
(1) Método del valor extremo
El método de valores extremos se utiliza para medir la tensión de media onda de CC del modulador electroóptico. Primero, sin señal de modulación, se obtiene la curva de función de transferencia del modulador midiendo la tensión de polarización de CC y la variación de la intensidad de la luz de salida. A partir de esta curva, se determinan los puntos de valor máximo y mínimo, obteniéndose así los valores de tensión de CC correspondientes, Vmax y Vmin, respectivamente. Finalmente, la diferencia entre estos dos valores de tensión es la tensión de media onda Vπ = Vmax - Vmin del modulador electroóptico.
(2) Método de duplicación de frecuencia
Se utilizó el método de duplicación de frecuencia para medir la tensión de media onda de RF del modulador electroóptico. Se añadieron simultáneamente una señal de polarización de CC y una señal de modulación de CA al modulador electroóptico para ajustar la tensión de CC cuando la intensidad de la luz de salida alcanzaba un valor máximo o mínimo. Al mismo tiempo, se observó en el osciloscopio de doble traza que la señal modulada de salida presentaba una distorsión por duplicación de frecuencia. La única diferencia entre la tensión de CC correspondiente a dos distorsiones de duplicación de frecuencia adyacentes era la tensión de media onda de RF del modulador electroóptico.
Resumen: Tanto el método del valor extremo como el de duplicación de frecuencia permiten medir teóricamente la tensión de media onda del modulador electroóptico. Sin embargo, en comparación, el método del valor extremo requiere un tiempo de medición mayor, debido a las fluctuaciones en la potencia óptica de salida del láser, lo que provoca errores de medición. El método del valor extremo, en cambio, requiere un barrido de la polarización de CC con incrementos pequeños y el registro simultáneo de la potencia óptica de salida del modulador para obtener un valor de tensión de media onda de CC más preciso.
El método de duplicación de frecuencia consiste en determinar la tensión de media onda observando la forma de onda resultante de la duplicación de frecuencia. Cuando la tensión de polarización aplicada alcanza un valor determinado, se produce una distorsión por multiplicación de frecuencia, aunque esta distorsión en la forma de onda no es perceptible a simple vista. Por lo tanto, inevitablemente se producen errores más significativos, y lo que se mide es la tensión de media onda de RF del modulador electroóptico.