Aby se uspokojila rostoucí poptávka lidí po informacích, přenosová rychlost komunikačních systémů s optickými vlákny se každým dnem zvyšuje. Budoucí optická komunikační síť se bude vyvíjet směrem k optické komunikační síti s ultra vysokou rychlostí, ultra velkou kapacitou, ultra dlouhou vzdáleností a ultra vysokou účinností spektra. Vysílač je kritický. Vysokorychlostní vysílač optického signálu se skládá hlavně z laseru, který generuje optický nosič, zařízení pro generování modulačního elektrického signálu a vysokorychlostního elektrooptického modulátoru, který moduluje optický nosič. Ve srovnání s jinými typy externích modulátorů mají lithium-niobátové elektrooptické modulátory výhody široké pracovní frekvence, dobré stability, vysokého extinkčního poměru, stabilního pracovního výkonu, vysoké modulační rychlosti, malého cvrlikání, snadné vazby, vyspělé výrobní technologie atd. je široce používán ve vysokorychlostních, velkokapacitních a dálkových optických přenosových systémech.
Půlvlnné napětí je vysoce kritickým fyzikálním parametrem elektrooptického modulátoru. Představuje změnu předpětí odpovídající výstupní intenzitě světla elektrooptického modulátoru z minima do maxima. Do značné míry určuje elektrooptický modulátor. Jak přesně a rychle změřit půlvlnné napětí elektrooptického modulátoru má velký význam pro optimalizaci výkonu zařízení a zlepšení účinnosti zařízení. Půlvlnné napětí elektrooptického modulátoru zahrnuje DC (půlvlnný
napětí a radiofrekvence) půlvlnné napětí. Přenosová funkce elektrooptického modulátoru je následující:
Mezi nimi je výstupní optický výkon elektrooptického modulátoru;
Je vstupní optický výkon modulátoru;
Je vložný útlum elektrooptického modulátoru;
Existující metody měření půlvlnného napětí zahrnují metody generování extrémních hodnot a metody zdvojování frekvence, které mohou měřit stejnosměrné (DC) půlvlnné napětí a vysokofrekvenční (RF) půlvlnné napětí modulátoru.
Tabulka 1 Porovnání dvou zkušebních metod půlvlnného napětí
| Metoda extrémních hodnot | Metoda zdvojení frekvence | |
| Laboratorní vybavení | Napájení laseru Testovaný modulátor intenzity Nastavitelný DC napájecí zdroj ±15V Optický měřič výkonu | Laserový zdroj světla Testovaný modulátor intenzity Nastavitelný DC napájecí zdroj Osciloskop zdroj signálu (DC zaujatost) |
| testovací čas | 20 minut() | 5 min |
| Experimentální výhody | snadno splnitelné | Relativně přesný test Dokáže získat stejnosměrné půlvlnné napětí a vysokofrekvenční půlvlnné napětí současně |
| Experimentální nevýhody | Dlouhá doba a další faktory, test není přesný Přímý test stejnosměrného půlvlnného napětí pro cestující | Relativně dlouhá doba Faktory, jako je velká chyba v úsudku zkreslení tvaru vlny atd., test není přesný |
Funguje následovně:
(1) Metoda extrémních hodnot
Metoda extrémních hodnot se používá k měření stejnosměrného půlvlnného napětí elektrooptického modulátoru. Nejprve se bez modulačního signálu získá křivka přenosové funkce elektrooptického modulátoru měřením stejnosměrného předpětí a změny výstupní intenzity světla a z křivky přenosové funkce určete bod maximální hodnoty a bod minimální hodnoty a získat odpovídající hodnoty stejnosměrného napětí Vmax a Vmin. Konečně, rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami napětí je půlvlnné napětí Vπ=Vmax-Vmin elektrooptického modulátoru.
(2) Metoda zdvojení frekvence
K měření vysokofrekvenčního půlvlnného napětí elektrooptického modulátoru byla použita metoda zdvojení frekvence. Přidejte současně počítač DC bias a AC modulační signál k elektrooptickému modulátoru, abyste upravili stejnosměrné napětí, když se výstupní intenzita světla změní na maximální nebo minimální hodnotu. Současně a na dvoustopém osciloskopu lze pozorovat, že výstupní modulovaný signál se bude jevit zkreslením zdvojnásobením frekvence. Jediný rozdíl mezi stejnosměrným napětím odpovídajícím dvěma sousedním zkreslením zdvojením frekvence je vysokofrekvenční půlvlnné napětí elektrooptického modulátoru.
Shrnutí: Metodou extrémních hodnot i metodou zdvojení frekvence lze teoreticky měřit půlvlnné napětí elektrooptického modulátoru, ale pro srovnání, metoda výkonných hodnot vyžaduje delší dobu měření a delší doba měření bude způsobena Výstupní optický výkon laseru kolísá a způsobuje chyby měření. Metoda extrémních hodnot potřebuje skenovat stejnosměrné zkreslení s malou hodnotou kroku a současně zaznamenávat výstupní optický výkon modulátoru, aby se získala přesnější hodnota stejnosměrného půlvlnného napětí.
Metoda zdvojení frekvence je metoda stanovení půlvlnného napětí pozorováním tvaru vlny zdvojení frekvence. Když aplikované předpětí dosáhne určité hodnoty, dojde k násobnému zkreslení frekvence a zkreslení tvaru vlny není příliš patrné. Není snadné jej pozorovat pouhým okem. Takto nevyhnutelně způsobí výraznější chyby a to, co měří, je vysokofrekvenční půlvlnné napětí elektrooptického modulátoru.