روش تست دستی و سریع برای مدولاتور شدت ولتاژ نیمه موج

برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده مردم برای اطلاعات، نرخ انتقال سیستم های ارتباطی فیبر نوری روز به روز در حال افزایش است. شبکه ارتباطی نوری آینده به سمت یک شبکه ارتباطی فیبر نوری با سرعت فوق العاده بالا، ظرفیت فوق العاده زیاد، مسافت فوق العاده طولانی و بازده طیف فوق العاده بالا توسعه خواهد یافت. یک فرستنده حیاتی است. فرستنده سیگنال نوری پرسرعت عمدتاً از یک لیزر که یک حامل نوری تولید می کند، یک دستگاه تولید سیگنال الکتریکی تعدیل کننده و یک مدولاتور الکترواپتیکی با سرعت بالا که حامل نوری را مدوله می کند تشکیل شده است. در مقایسه با انواع دیگر مدولاتورهای خارجی، مدولاتورهای الکترواپتیکال نیوبات لیتیوم دارای مزایای فرکانس کاری گسترده، پایداری خوب، نسبت خاموشی بالا، عملکرد کاری پایدار، نرخ مدولاسیون بالا، صدای جیر جیر کوچک، اتصال آسان، فناوری تولید بالغ و غیره هستند. به طور گسترده ای در سیستم های انتقال نوری پرسرعت، با ظرفیت زیاد و مسافت های طولانی استفاده می شود.
ولتاژ نیمه موج یک پارامتر فیزیکی بسیار حیاتی مدولاتور الکترواپتیک است. نشان دهنده تغییر ولتاژ بایاس مربوط به شدت نور خروجی مدولاتور الکترواپتیک از حداقل به حداکثر است. مدولاتور الکترواپتیک را تا حد زیادی تعیین می کند. نحوه اندازه گیری دقیق و سریع ولتاژ نیم موج مدولاتور الکترواپتیک برای بهینه سازی عملکرد دستگاه و بهبود راندمان دستگاه اهمیت زیادی دارد. ولتاژ نیمه موج مدولاتور الکترواپتیک شامل DC (نیم موج

p1

ولتاژ و فرکانس رادیویی) ولتاژ نیمه موج. عملکرد انتقال مدولاتور الکترواپتیک به شرح زیر است:

p2

از جمله آنها قدرت نوری خروجی مدولاتور الکترواپتیک است.
آیا توان نوری ورودی مدولاتور است.
آیا از دست دادن درج مدولاتور الکترواپتیک است.
روش‌های موجود برای اندازه‌گیری ولتاژ نیمه موج شامل روش‌های تولید مقدار شدید و دو برابر کردن فرکانس است که می‌تواند به ترتیب ولتاژ نیم موج جریان مستقیم (DC) و ولتاژ نیمه موج فرکانس رادیویی (RF) مدولاتور را اندازه‌گیری کند.
جدول 1 مقایسه دو روش تست ولتاژ نیمه موج

روش ارزش افراطی روش دو برابر کردن فرکانس

تجهیزات آزمایشگاهی

منبع تغذیه لیزر

تعدیل کننده شدت تحت آزمایش

منبع تغذیه DC قابل تنظیم ± 15 ولت

قدرت سنج نوری

منبع نور لیزر

تعدیل کننده شدت تحت آزمایش

منبع تغذیه DC قابل تنظیم

اسیلوسکوپ

منبع سیگنال

(تعصب دی سی)

زمان تست

20 دقیقه () 5 دقیقه

مزایای تجربی

آسان برای انجام تست نسبتا دقیق

می تواند ولتاژ نیمه موج DC و ولتاژ نیمه موج RF را به طور همزمان بدست آورد

معایب تجربی

زمان طولانی و عوامل دیگر، آزمایش دقیق نیست

ولتاژ نیم موج DC مستقیم تست مسافر

زمان نسبتا طولانی

عواملی مانند خطای قضاوت اعوجاج شکل موج بزرگ، و غیره، آزمون دقیق نیست

به صورت زیر عمل می کند:
(1) روش ارزش افراطی
روش مقدار شدید برای اندازه گیری ولتاژ نیمه موج DC مدولاتور الکترواپتیک استفاده می شود. ابتدا بدون سیگنال مدولاسیون، منحنی تابع انتقال مدولاتور الکترواپتیک با اندازه گیری ولتاژ بایاس DC و تغییر شدت نور خروجی به دست می آید و از منحنی تابع انتقال، نقطه مقدار حداکثر و نقطه مقدار حداقل را تعیین می کنیم. مقادیر ولتاژ DC مربوطه را به ترتیب Vmax و Vmin بدست آورید. در نهایت، تفاوت بین این دو مقدار ولتاژ، ولتاژ نیمه موج Vπ=Vmax-Vmin مدولاتور الکترواپتیک است.

(2) روش دو برابر کردن فرکانس
برای اندازه گیری ولتاژ نیمه موج RF مدولاتور الکترواپتیک از روش دو برابر کردن فرکانس استفاده شد. کامپیوتر بایاس DC و سیگنال مدولاسیون AC را به طور همزمان به مدولاتور الکترواپتیک اضافه کنید تا ولتاژ DC را زمانی که شدت نور خروجی به مقدار حداکثر یا حداقل تغییر می کند، تنظیم کنید. در همان زمان، و می توان آن را در اسیلوسکوپ دو ردیابی مشاهده کرد که سیگنال مدوله شده خروجی اعوجاج دو برابری فرکانس ظاهر می شود. تنها تفاوت ولتاژ DC مربوط به دو اعوجاج دو برابری فرکانس مجاور، ولتاژ نیمه موج RF مدولاتور الکترواپتیک است.
خلاصه: هم روش مقدار شدید و هم روش دوبرابر فرکانس می توانند از نظر تئوری ولتاژ نیمه موج مدولاتور الکترواپتیک را اندازه گیری کنند، اما برای مقایسه، روش ارزش قدرتمند به زمان اندازه گیری طولانی تری نیاز دارد و زمان اندازه گیری طولانی تر به دلیل آن خواهد بود. توان نوری خروجی لیزر در نوسان است و باعث خطاهای اندازه گیری می شود. روش ارزش افراطی نیاز به اسکن بایاس DC با یک مقدار گام کوچک و ثبت توان نوری خروجی مدولاتور در همان زمان دارد تا مقدار ولتاژ نیمه موج DC دقیق‌تری به دست آید.
روش دو برابر شدن فرکانس روشی برای تعیین ولتاژ نیم موج با مشاهده شکل موج دو برابر شدن فرکانس است. هنگامی که ولتاژ بایاس اعمال شده به یک مقدار خاص می رسد، اعوجاج ضرب فرکانس رخ می دهد و اعوجاج شکل موج چندان قابل توجه نیست. مشاهده با چشم غیر مسلح آسان نیست. به این ترتیب به ناچار خطاهای قابل توجه تری ایجاد می کند و آنچه که اندازه گیری می کند ولتاژ نیمه موج RF مدولاتور الکترواپتیک است.