برای پاسخگویی به تقاضای روزافزون مردم برای اطلاعات، سرعت انتقال سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری روز به روز در حال افزایش است. شبکه ارتباطی نوری آینده به سمت یک شبکه ارتباطی فیبر نوری با سرعت فوق‌العاده بالا، ظرفیت فوق‌العاده زیاد، مسافت فوق‌العاده طولانی و راندمان طیف فوق‌العاده بالا توسعه خواهد یافت. یک فرستنده بسیار مهم است. فرستنده سیگنال نوری پرسرعت عمدتاً از یک لیزر که یک حامل نوری تولید می‌کند، یک دستگاه تولید سیگنال الکتریکی مدوله‌کننده و یک مدولاتور الکترواپتیکی پرسرعت که حامل نوری را مدوله می‌کند، تشکیل شده است. در مقایسه با سایر انواع مدولاتورهای خارجی، مدولاتورهای الکترواپتیکی لیتیوم نیوبات دارای مزایای فرکانس کاری گسترده، پایداری خوب، نسبت انقراض بالا، عملکرد کاری پایدار، نرخ مدولاسیون بالا، جیرجیر کوچک، اتصال آسان، فناوری تولید بالغ و غیره هستند. این ماده به طور گسترده در سیستم‌های انتقال نوری پرسرعت، ظرفیت زیاد و مسافت طولانی استفاده می‌شود.
ولتاژ نیم موج یک پارامتر فیزیکی بسیار حیاتی برای مدولاتور الکترواپتیکی است. این پارامتر نشان دهنده تغییر در ولتاژ بایاس مربوط به شدت نور خروجی مدولاتور الکترواپتیکی از حداقل تا حداکثر است. این پارامتر تا حد زیادی مدولاتور الکترواپتیکی را تعیین می‌کند. نحوه اندازه‌گیری دقیق و سریع ولتاژ نیم موج مدولاتور الکترواپتیکی برای بهینه‌سازی عملکرد دستگاه و بهبود راندمان آن از اهمیت بالایی برخوردار است. ولتاژ نیم موج مدولاتور الکترواپتیکی شامل DC (نیم موج) است.
ولتاژ و فرکانس رادیویی) ولتاژ نیم موج. تابع انتقال مدولاتور الکترواپتیکی به شرح زیر است:
از جمله آنها می‌توان به توان نوری خروجی مدولاتور الکترواپتیکی اشاره کرد؛
آیا توان نوری ورودی مدولاتور است؟
آیا تلفات ورودی مدولاتور الکترواپتیکی است؟
روش‌های موجود برای اندازه‌گیری ولتاژ نیم‌موج شامل روش‌های تولید مقادیر حدی و دو برابر کردن فرکانس است که می‌توانند به ترتیب ولتاژ نیم‌موج جریان مستقیم (DC) و ولتاژ نیم‌موج فرکانس رادیویی (RF) مدولاتور را اندازه‌گیری کنند.
جدول 1 مقایسه دو روش آزمایش ولتاژ نیم موج
| روش مقدار حدی | روش دو برابر کردن فرکانس | |
| تجهیزات آزمایشگاهی | منبع تغذیه لیزر مدولاتور شدت تحت آزمایش منبع تغذیه DC قابل تنظیم ±15 ولت توان‌سنج نوری | منبع نور لیزر مدولاتور شدت تحت آزمایش منبع تغذیه DC قابل تنظیم اسیلوسکوپ منبع سیگنال (بایاس دی‌سی) |
| زمان آزمایش | ۲۰ دقیقه () | ۵ دقیقه |
| مزایای تجربی | به راحتی قابل انجام است | آزمایش نسبتاً دقیقی می‌تواند ولتاژ نیم موج DC و ولتاژ نیم موج RF را همزمان بدست آورد |
| معایب تجربی | زمان طولانی و عوامل دیگر، آزمایش دقیق نیست ولتاژ نیم موج DC تست مستقیم سرنشین | مدت زمان نسبتاً طولانی عواملی مانند خطای قضاوت اعوجاج شکل موج بزرگ و غیره، آزمایش دقیق نیست |
به شرح زیر عمل می‌کند:
(1) روش مقدار حدی
روش مقدار حدی برای اندازه‌گیری ولتاژ نیم‌موج DC مدولاتور الکترواپتیکی استفاده می‌شود. ابتدا، بدون سیگنال مدولاسیون، منحنی تابع انتقال مدولاتور الکترواپتیکی با اندازه‌گیری ولتاژ بایاس DC و تغییر شدت نور خروجی به دست می‌آید و از منحنی تابع انتقال، نقطه حداکثر مقدار و نقطه حداقل مقدار را تعیین کرده و به ترتیب مقادیر ولتاژ DC مربوط به Vmax و Vmin را به دست می‌آوریم. در نهایت، اختلاف بین این دو مقدار ولتاژ، ولتاژ نیم‌موج Vπ=Vmax-Vmin مدولاتور الکترواپتیکی است.
(2) روش دو برابر کردن فرکانس
این روش با استفاده از روش دو برابر کردن فرکانس برای اندازه‌گیری ولتاژ نیم موج RF مدولاتور الکترواپتیکی انجام شد. کامپیوتر بایاس DC و سیگنال مدولاسیون AC را همزمان به مدولاتور الکترواپتیکی اضافه کنید تا ولتاژ DC را هنگامی که شدت نور خروجی به حداکثر یا حداقل مقدار تغییر می‌کند، تنظیم کنید. همزمان، می‌توان در اسیلوسکوپ دو ردیابی مشاهده کرد که سیگنال مدوله شده خروجی اعوجاج دو برابر شدن فرکانس را نشان می‌دهد. تنها تفاوت ولتاژ DC مربوط به دو اعوجاج دو برابر شدن فرکانس مجاور، ولتاژ نیم موج RF مدولاتور الکترواپتیکی است.
خلاصه: هم روش مقدار حدی و هم روش دو برابر کردن فرکانس می‌توانند از نظر تئوری ولتاژ نیم موج مدولاتور الکترواپتیکی را اندازه‌گیری کنند، اما برای مقایسه، روش مقدار حدی به زمان اندازه‌گیری طولانی‌تری نیاز دارد و زمان اندازه‌گیری طولانی‌تر به دلیل نوسان توان نوری خروجی لیزر و ایجاد خطاهای اندازه‌گیری خواهد بود. روش مقدار حدی باید بایاس DC را با یک مقدار گام کوچک اسکن کند و همزمان توان نوری خروجی مدولاتور را ثبت کند تا مقدار ولتاژ نیم موج DC دقیق‌تری به دست آورد.
روش دو برابر کردن فرکانس روشی برای تعیین ولتاژ نیم موج با مشاهده شکل موج دو برابر کردن فرکانس است. هنگامی که ولتاژ بایاس اعمال شده به مقدار خاصی می‌رسد، اعوجاج ضرب فرکانس رخ می‌دهد و اعوجاج شکل موج خیلی قابل توجه نیست. مشاهده آن با چشم غیرمسلح آسان نیست. به این ترتیب، به ناچار خطاهای قابل توجه‌تری ایجاد می‌کند و آنچه اندازه‌گیری می‌کند ولتاژ نیم موج RF مدولاتور الکترواپتیکی است.