Για να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση των ανθρώπων για πληροφορίες, ο ρυθμός μετάδοσης των συστημάτων επικοινωνίας οπτικών ινών αυξάνεται μέρα με τη μέρα. Το μελλοντικό δίκτυο οπτικών επικοινωνιών θα εξελιχθεί προς ένα δίκτυο επικοινωνίας οπτικών ινών με εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα, εξαιρετικά μεγάλη χωρητικότητα, εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις και εξαιρετικά υψηλή απόδοση φάσματος. Ένας πομπός είναι κρίσιμος. Ο πομπός οπτικού σήματος υψηλής ταχύτητας αποτελείται κυρίως από ένα λέιζερ που παράγει έναν οπτικό φορέα, μια διαμορφωτική συσκευή παραγωγής ηλεκτρικού σήματος και έναν ηλεκτροοπτικό διαμορφωτή υψηλής ταχύτητας που διαμορφώνει τον οπτικό φορέα. Σε σύγκριση με άλλους τύπους εξωτερικών διαμορφωτών, οι ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές νιοβικού λιθίου έχουν τα πλεονεκτήματα της ευρείας συχνότητας λειτουργίας, της καλής σταθερότητας, του υψηλού λόγου απόσβεσης, της σταθερής απόδοσης εργασίας, του υψηλού ρυθμού διαμόρφωσης, του μικρού τσιρπ, της εύκολης σύζευξης, της ώριμης τεχνολογίας παραγωγής κ.λπ. Χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα οπτικής μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, μεγάλης χωρητικότητας και μεγάλων αποστάσεων.
Η τάση ημικύματος είναι μια εξαιρετικά κρίσιμη φυσική παράμετρος του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή. Αντιπροσωπεύει την αλλαγή στην τάση πόλωσης που αντιστοιχεί στην ένταση φωτός εξόδου του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή από το ελάχιστο στο μέγιστο. Καθορίζει τον ηλεκτροοπτικό διαμορφωτή σε μεγάλο βαθμό. Ο τρόπος μέτρησης με ακρίβεια και ταχύτητα της τάσης ημικύματος του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή έχει μεγάλη σημασία για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης της συσκευής και τη βελτίωση της αποδοτικότητάς της. Η τάση ημικύματος του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή περιλαμβάνει DC (μισό κύμα
τάση και ραδιοσυχνότητα) τάση ημικύματος. Η συνάρτηση μεταφοράς του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή έχει ως εξής:
Μεταξύ αυτών είναι η οπτική ισχύς εξόδου του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή.
Είναι η οπτική ισχύς εισόδου του διαμορφωτή;
Είναι η απώλεια εισαγωγής του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή;
Οι υπάρχουσες μέθοδοι για τη μέτρηση της τάσης ημικύματος περιλαμβάνουν μεθόδους παραγωγής ακραίων τιμών και διπλασιασμού συχνότητας, οι οποίες μπορούν να μετρήσουν την τάση ημικύματος συνεχούς ρεύματος (DC) και την τάση ημικύματος ραδιοσυχνότητας (RF) του διαμορφωτή, αντίστοιχα.
Πίνακας 1 Σύγκριση δύο μεθόδων δοκιμής τάσης ημικύματος
| Μέθοδος ακραίων τιμών | Μέθοδος διπλασιασμού συχνότητας | |
| Εργαστηριακός εξοπλισμός | Τροφοδοτικό λέιζερ Διαμορφωτής έντασης υπό δοκιμή Ρυθμιζόμενη τροφοδοσία DC ±15V Οπτικός μετρητής ισχύος | Πηγή φωτός λέιζερ Διαμορφωτής έντασης υπό δοκιμή Ρυθμιζόμενη τροφοδοσία DC Παλμοσκόπιο πηγή σήματος (DC Bias) |
| χρόνος δοκιμής | 20 λεπτά() | 5 λεπτά |
| Πειραματικά πλεονεκτήματα | εύκολο να επιτευχθεί | Σχετικά ακριβής δοκιμή Μπορεί να λάβει τάση μισού κύματος DC και τάση μισού κύματος RF ταυτόχρονα |
| Πειραματικά μειονεκτήματα | Μεγάλο χρονικό διάστημα και άλλοι παράγοντες, η δοκιμή δεν είναι ακριβής Άμεση δοκιμή επιβατών τάση ημικύματος συνεχούς ρεύματος | Σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα Παράγοντες όπως το μεγάλο σφάλμα κρίσης παραμόρφωσης κυματομορφής κ.λπ., η δοκιμή δεν είναι ακριβής |
Λειτουργεί ως εξής:
(1) Μέθοδος ακραίων τιμών
Η μέθοδος ακραίων τιμών χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της τάσης ημικύματος DC του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή. Πρώτον, χωρίς το σήμα διαμόρφωσης, η καμπύλη συνάρτησης μεταφοράς του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή λαμβάνεται μετρώντας την τάση πόλωσης DC και την αλλαγή στην ένταση του φωτός εξόδου και από την καμπύλη συνάρτησης μεταφοράς προσδιορίζεται το σημείο μέγιστης τιμής και το σημείο ελάχιστης τιμής και λαμβάνονται οι αντίστοιχες τιμές τάσης DC Vmax και Vmin αντίστοιχα. Τέλος, η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τιμών τάσης είναι η τάση ημικύματος Vπ=Vmax-Vmin του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή.
(2) Μέθοδος διπλασιασμού συχνότητας
Χρησιμοποιούσε τη μέθοδο διπλασιασμού συχνότητας για τη μέτρηση της τάσης ημικύματος RF του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή. Προσθέστε τον υπολογιστή πόλωσης DC και το σήμα διαμόρφωσης AC στον ηλεκτροοπτικό διαμορφωτή ταυτόχρονα για να ρυθμίσετε την τάση DC όταν η ένταση του φωτός εξόδου αλλάζει σε μέγιστη ή ελάχιστη τιμή. Ταυτόχρονα, μπορεί να παρατηρηθεί στον παλμογράφο διπλής ίχνους ότι το διαμορφωμένο σήμα εξόδου θα εμφανίσει παραμόρφωση διπλασιασμού συχνότητας. Η μόνη διαφορά της τάσης DC που αντιστοιχεί σε δύο γειτονικές παραμορφώσεις διπλασιασμού συχνότητας είναι η τάση ημικύματος RF του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή.
Σύνοψη: Τόσο η μέθοδος ακραίων τιμών όσο και η μέθοδος διπλασιασμού συχνότητας μπορούν θεωρητικά να μετρήσουν την τάση ημικύματος του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή, αλλά για λόγους σύγκρισης, η μέθοδος ισχυρών τιμών απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο μέτρησης και ο μεγαλύτερος χρόνος μέτρησης θα οφείλεται σε διακυμάνσεις της οπτικής ισχύος εξόδου του λέιζερ και θα προκαλέσει σφάλματα μέτρησης. Η μέθοδος ακραίων τιμών πρέπει να σαρώνει την πόλωση DC με μια μικρή τιμή βήματος και να καταγράφει ταυτόχρονα την οπτική ισχύ εξόδου του διαμορφωτή για να ληφθεί μια πιο ακριβής τιμή τάσης ημικύματος DC.
Η μέθοδος διπλασιασμού συχνότητας είναι μια μέθοδος προσδιορισμού της τάσης ημικύματος παρατηρώντας την κυματομορφή διπλασιασμού συχνότητας. Όταν η εφαρμοζόμενη τάση πόλωσης φτάσει σε μια συγκεκριμένη τιμή, εμφανίζεται παραμόρφωση πολλαπλασιασμού συχνότητας και η παραμόρφωση κυματομορφής δεν είναι πολύ αισθητή. Δεν είναι εύκολο να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι. Με αυτόν τον τρόπο, αναπόφευκτα θα προκληθούν πιο σημαντικά σφάλματα και αυτό που μετράει είναι η τάση ημικύματος RF του ηλεκτροοπτικού διαμορφωτή.