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 se desarrollará hacia una red de comunicación por fibra óptica con ultraalta velocidad, ultragran capacidad, ultralarga distancia y ultraalta eficiencia espectral. Un transmisor es crucial. 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 la portadora óptica. En comparación con otros tipos de moduladores externos, los moduladores electroópticos de niobato de litio tienen las ventajas de una amplia frecuencia de operación, buena estabilidad, alta relación de extinción, rendimiento de trabajo estable, alta velocidad de modulación, pequeño chirp, fácil acoplamiento, tecnología de producción madura, etc. Se utiliza ampliamente en sistemas de transmisión óptica de alta velocidad, gran capacidad y larga distancia.
El voltaje de media onda es un parámetro físico crucial del modulador electroóptico. Representa la variación del voltaje de polarización correspondiente a la intensidad de la luz de salida del modulador, desde el mínimo hasta el máximo. Determina en gran medida el funcionamiento del modulador. Medir con precisión y rapidez el voltaje de media onda del modulador electroóptico es fundamental para optimizar el rendimiento y la eficiencia del dispositivo. El voltaje de media onda del modulador electroóptico incluye CC (media onda)
Voltaje y radiofrecuencia) 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 el voltaje de media onda incluyen métodos de generación de valor extremo y de duplicación de frecuencia, que pueden medir el voltaje de media onda de corriente continua (CC) y el voltaje de media onda de radiofrecuencia (RF) del modulador, respectivamente.
Tabla 1 Comparación de dos métodos de prueba de voltaje de media onda
| Método del valor extremo | 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 (Sesgo de CC) |
| tiempo de prueba | 20 minutos() | 5 minutos |
| Ventajas experimentales | fácil de lograr | Prueba relativamente precisa Puede obtener voltaje de media onda de CC y voltaje de media onda de RF al mismo tiempo |
| Desventajas experimentales | El tiempo prolongado y otros factores hacen que la prueba no sea precisa. Prueba directa de voltaje de media onda de CC del pasajero | Tiempo relativamente largo Factores como un gran error de juicio de distorsión de la forma de onda, 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 la señal de modulación, se obtiene la curva de la función de transferencia del modulador electroóptico 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 valores máximo y mínimo, obteniendo así los valores de tensión de CC correspondientes, Vmáx y Vmín, respectivamente. Finalmente, la diferencia entre estos dos valores de tensión es la tensión de media onda Vπ = Vmáx - Vmín 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. Al añadir simultáneamente la señal de polarización de CC y la señal de modulación de CA al modulador electroóptico, se ajusta la tensión de CC cuando la intensidad de la luz de salida alcanza un valor máximo o mínimo. Al mismo tiempo, se puede observar en el osciloscopio de doble traza que la señal modulada de salida presenta una distorsión de duplicación de frecuencia. La única diferencia entre la tensión de CC correspondiente a dos distorsiones de duplicación de frecuencia adyacentes es la tensión de media onda de RF del modulador electroóptico.
Resumen: Tanto el método de valor extremo como el de duplicación de frecuencia permiten, en teoría, medir la tensión de media onda del modulador electroóptico. Sin embargo, a modo de comparación, el método de valor potente requiere un mayor tiempo de medición, debido a las fluctuaciones de la potencia óptica de salida del láser, lo que provoca errores de medición. El método de valor extremo requiere escanear la polarización de CC con un pequeño paso y registrar simultáneamente 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 determina la tensión de media onda mediante la observación de la forma de onda de duplicación de frecuencia. Cuando la tensión de polarización aplicada alcanza un valor determinado, se produce una distorsión por multiplicación de frecuencia, que no es muy perceptible. No es fácil de observar a simple vista. Por lo tanto, inevitablemente causará errores más significativos. Lo que mide es la tensión de media onda de RF del modulador electroóptico.