Untuk memenuhi permintaan informasi yang semakin meningkat, 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 sangat tinggi, kapasitas sangat besar, jarak sangat jauh, dan efisiensi spektrum sangat tinggi. Pemancar sangat penting. Pemancar sinyal optik kecepatan tinggi terutama terdiri dari laser yang menghasilkan pembawa optik, perangkat pembangkit sinyal listrik modulasi, dan modulator elektro-optik kecepatan tinggi yang memodulasi pembawa optik. Dibandingkan dengan jenis modulator eksternal lainnya, modulator elektro-optik litium niobat memiliki keunggulan frekuensi operasi yang lebar, stabilitas yang baik, rasio pemadaman tinggi, kinerja kerja yang stabil, laju modulasi tinggi, kicauan kecil, kopling mudah, teknologi produksi yang matang, dll. Ini banyak digunakan dalam sistem transmisi optik kecepatan tinggi, kapasitas besar, dan jarak jauh.
Tegangan setengah gelombang merupakan parameter fisik yang sangat penting dari modulator elektro-optik. Tegangan ini menunjukkan perubahan tegangan bias yang sesuai dengan intensitas cahaya keluaran modulator elektro-optik dari minimum ke maksimum. Tegangan ini menentukan kinerja modulator elektro-optik secara luas. 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 mencakup arus searah (setengah gelombang)
tegangan dan frekuensi radio) tegangan setengah gelombang. Fungsi transfer modulator elektro-optik adalah sebagai berikut:
Diantaranya adalah daya optik keluaran modulator elektro-optik;
Adalah daya optik masukan modulator;
Adalah kehilangan penyisipan 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 uji tegangan setengah gelombang
| Metode nilai ekstrim | 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 arus searah) |
| waktu pengujian | 20 menit() | 5 menit |
| Keunggulan eksperimental | mudah untuk dicapai | Tes yang relatif akurat Dapat memperoleh tegangan setengah gelombang DC dan tegangan setengah gelombang RF secara bersamaan |
| Kerugian eksperimental | Waktu yang lama dan faktor lainnya, tesnya tidak akurat Uji penumpang langsung tegangan setengah gelombang DC | Waktu yang relatif lama Faktor-faktor seperti kesalahan penilaian distorsi bentuk gelombang besar, dll., pengujiannya tidak akurat |
Cara kerjanya adalah sebagai berikut:
(1) Metode nilai ekstrim
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 Tentukan titik nilai maksimum dan titik nilai minimum, dan dapatkan nilai tegangan DC yang sesuai Vmax dan Vmin secara berurutan. Terakhir, 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. Tambahkan komputer bias DC dan sinyal modulasi AC ke modulator elektro-optik secara bersamaan untuk menyesuaikan tegangan DC saat intensitas cahaya keluaran diubah ke nilai maksimum atau minimum. Pada saat yang sama, dapat diamati pada osiloskop dual-trace bahwa sinyal termodulasi keluaran akan muncul 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 sebagai perbandingan, metode nilai kuat memerlukan waktu pengukuran yang lebih lama, dan waktu pengukuran yang lebih lama akan disebabkan oleh Daya optik keluaran laser berfluktuasi 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 diberikan mencapai nilai tertentu, terjadi distorsi perkalian frekuensi, dan distorsi bentuk gelombang tidak terlalu kentara. Tidak mudah untuk mengamatinya dengan mata telanjang. Dengan cara ini, pasti akan menyebabkan kesalahan yang lebih signifikan, dan yang diukur adalah tegangan setengah gelombang RF dari modulator elektro-optik.