Untuk memenuhi meningkatnya permintaan informasi masyarakat, laju transmisi sistem komunikasi serat optik meningkat dari hari ke hari. Jaringan komunikasi optik masa depan akan berkembang menuju jaringan komunikasi serat optik dengan kecepatan ultra tinggi, kapasitas ultra besar, jarak ultra jauh, dan efisiensi spektrum ultra tinggi. Pemancar sangat penting. Pemancar sinyal optik berkecepatan tinggi terutama terdiri dari laser yang menghasilkan pembawa optik, perangkat penghasil sinyal listrik modulasi, dan modulator elektro-optik berkecepatan tinggi yang memodulasi pembawa optik. Dibandingkan dengan jenis modulator eksternal lainnya, modulator elektro-optik litium niobate memiliki keunggulan frekuensi operasi yang luas, stabilitas yang baik, rasio kepunahan yang tinggi, kinerja kerja yang stabil, laju modulasi yang tinggi, chirp yang kecil, kopling yang mudah, teknologi produksi yang matang, dll. Modulator ini banyak digunakan dalam sistem transmisi optik berkecepatan tinggi, berkapasitas besar, dan jarak jauh.
Tegangan setengah gelombang merupakan parameter fisik yang sangat penting dari modulator elektro-optik. Parameter ini mewakili perubahan tegangan bias yang sesuai dengan intensitas cahaya keluaran modulator elektro-optik dari nilai minimum hingga maksimum. Tegangan setengah gelombang sangat menentukan kinerja modulator elektro-optik. Cara mengukur tegangan setengah gelombang modulator elektro-optik secara akurat dan cepat sangat penting untuk mengoptimalkan kinerja perangkat dan meningkatkan efisiensi perangkat. Tegangan setengah gelombang modulator elektro-optik meliputi DC (tegangan setengah gelombang).
tegangan dan frekuensi radio) tegangan setengah gelombang. Fungsi transfer modulator elektro-optik adalah sebagai berikut:
Di antaranya adalah daya optik keluaran dari modulator elektro-optik;
Apakah daya optik masukan dari modulator;
Apakah rugi penyisipan (insertion loss) dari modulator elektro-optik;
Metode yang ada untuk mengukur tegangan setengah gelombang meliputi metode pembangkitan nilai ekstrem dan penggandaan frekuensi, yang masing-masing dapat mengukur tegangan setengah gelombang arus searah (DC) dan tegangan setengah gelombang frekuensi radio (RF) dari modulator.
Tabel 1 Perbandingan dua metode pengujian tegangan setengah gelombang
| Metode nilai ekstrem | Metode penggandaan frekuensi | |
| Peralatan laboratorium | Catu daya laser Modulator intensitas sedang diuji Catu daya DC yang dapat disesuaikan ±15V Pengukur daya optik | Sumber cahaya laser Modulator intensitas sedang diuji Catu daya DC yang dapat disesuaikan Osiloskop sumber sinyal (Bias DC) |
| waktu pengujian | 20 menit() | 5 menit |
| Keunggulan eksperimental | mudah dicapai | Tes yang relatif akurat Dapat memperoleh tegangan setengah gelombang DC dan tegangan setengah gelombang RF secara bersamaan. |
| Kekurangan eksperimental | Lamanya waktu dan faktor-faktor lain, tes tersebut tidak akurat. Uji penumpang langsung tegangan setengah gelombang DC | Waktu yang relatif lama Faktor-faktor seperti kesalahan penilaian distorsi bentuk gelombang yang besar, dan lain-lain, menyebabkan pengujian menjadi tidak akurat. |
Cara kerjanya sebagai berikut:
(1) Metode nilai ekstrem
Metode nilai ekstrem digunakan untuk mengukur tegangan setengah gelombang DC dari modulator elektro-optik. Pertama, tanpa sinyal modulasi, kurva fungsi transfer modulator elektro-optik diperoleh dengan mengukur tegangan bias DC dan perubahan intensitas cahaya keluaran, dan dari kurva fungsi transfer tersebut ditentukan titik nilai maksimum dan titik nilai minimum, dan diperoleh nilai tegangan DC yang sesuai, yaitu Vmax dan Vmin. Akhirnya, selisih antara kedua nilai tegangan ini adalah tegangan setengah gelombang Vπ=Vmax-Vmin dari modulator elektro-optik.
(2) Metode penggandaan frekuensi
Metode penggandaan frekuensi digunakan untuk mengukur tegangan setengah gelombang RF dari modulator elektro-optik. Sinyal bias DC dan sinyal modulasi AC ditambahkan ke modulator elektro-optik secara bersamaan untuk menyesuaikan tegangan DC ketika intensitas cahaya keluaran diubah ke nilai maksimum atau minimum. Pada saat yang sama, dapat diamati pada osiloskop dua jalur bahwa sinyal termodulasi keluaran akan menunjukkan distorsi penggandaan frekuensi. Satu-satunya perbedaan tegangan DC yang sesuai dengan dua distorsi penggandaan frekuensi yang berdekatan adalah tegangan setengah gelombang RF dari modulator elektro-optik.
Ringkasan: Baik metode nilai ekstrem maupun metode penggandaan frekuensi secara teoritis dapat mengukur tegangan setengah gelombang modulator elektro-optik, tetapi untuk perbandingan, metode nilai ekstrem membutuhkan waktu pengukuran yang lebih lama, dan waktu pengukuran yang lebih lama akan disebabkan oleh fluktuasi daya optik keluaran laser dan menyebabkan kesalahan pengukuran. Metode nilai ekstrem perlu memindai bias DC dengan nilai langkah kecil dan merekam daya optik keluaran modulator pada saat yang sama untuk mendapatkan nilai tegangan setengah gelombang DC yang lebih akurat.
Metode penggandaan frekuensi adalah metode untuk menentukan tegangan setengah gelombang dengan mengamati bentuk gelombang penggandaan frekuensi. Ketika tegangan bias yang diterapkan mencapai nilai tertentu, distorsi penggandaan frekuensi terjadi, dan distorsi bentuk gelombang tidak terlalu mencolok. Hal ini tidak mudah diamati dengan mata telanjang. Dengan cara ini, akan menimbulkan kesalahan yang lebih signifikan, dan yang diukur adalah tegangan setengah gelombang RF dari modulator elektro-optik.