Da bi zadostili naraščajočemu povpraševanju ljudi po informacijah, se hitrost prenosa optičnih komunikacijskih sistemov iz dneva v dan povečuje. Prihodnje optično komunikacijsko omrežje se bo razvijalo v optično komunikacijsko omrežje z ultra visoko hitrostjo, ultra veliko zmogljivostjo, ultra dolgimi razdaljami in ultra visoko spektralno učinkovitostjo. Oddajnik je ključnega pomena. Visokohitrostni optični oddajnik signala je sestavljen predvsem iz laserja, ki generira optični nosilec, modulacijske naprave za generiranje električnega signala in visokohitrostnega elektrooptičnega modulatorja, ki modulira optični nosilec. V primerjavi z drugimi vrstami zunanjih modulatorjev imajo litijev niobatni elektrooptični modulatorji prednosti široke delovne frekvence, dobre stabilnosti, visokega razmerja ekstinkcije, stabilne delovne zmogljivosti, visoke modulacijske stopnje, majhnega čirpa, enostavnega povezovanja, zrele proizvodne tehnologije itd. Široko se uporablja v visokohitrostnih, velikozmogljivih in dolgih optičnih prenosnih sistemih.
Polvalovna napetost je zelo pomemben fizikalni parameter elektrooptičnega modulatorja. Predstavlja spremembo napetosti prednapetosti, ki ustreza izhodni svetlobni intenzivnosti elektrooptičnega modulatorja od minimalne do maksimalne. V veliki meri določa elektrooptični modulator. Natančno in hitro merjenje polvalovne napetosti elektrooptičnega modulatorja je zelo pomembno za optimizacijo delovanja naprave in izboljšanje njene učinkovitosti. Polvalovna napetost elektrooptičnega modulatorja vključuje enosmerni tok (polvalovni

napetost in radiofrekvenca) polvalovna napetost. Prenosna funkcija elektrooptičnega modulatorja je naslednja:

Med njimi je izhodna optična moč elektrooptičnega modulatorja;
vhodna optična moč modulatorja;
Je vstavitvena izguba elektrooptičnega modulatorja;
Obstoječe metode za merjenje polvalovne napetosti vključujejo metode generiranja ekstremnih vrednosti in podvajanja frekvence, ki lahko merijo polvalovno napetost enosmernega toka (DC) oziroma polvalovno napetost radijske frekvence (RF) modulatorja.
Tabela 1 Primerjava dveh metod preskusa polvalovne napetosti
Metoda ekstremnih vrednosti | Metoda podvajanja frekvence | |
Laboratorijska oprema | Napajanje laserja Modulator intenzivnosti v testiranju Nastavljivo enosmerno napajanje ±15V Optični merilnik moči | Laserski vir svetlobe Modulator intenzivnosti v testiranju Nastavljiv enosmerni napajalnik Osciloskop vir signala (DC pristranskost) |
čas testiranja | 20 min() | 5 minut |
Eksperimentalne prednosti | enostavno doseči | Relativno natančen test Hkrati lahko dobi enosmerno polvalovno napetost in radiofrekvenčno polvalovno napetost |
Eksperimentalne pomanjkljivosti | Dolgo časa in drugi dejavniki, test ni natančen Neposredni preizkus potnikov z enosmerno polvalovno napetostjo | Relativno dolgo časa Dejavniki, kot so velika napaka pri presoji popačenja valovne oblike itd., test ni natančen |
Deluje takole:
(1) Metoda ekstremnih vrednosti
Za merjenje enosmerne polvalne napetosti elektrooptičnega modulatorja se uporablja metoda ekstremnih vrednosti. Najprej se brez modulacijskega signala izmeri enosmerna napetost prednapetosti in sprememba izhodne intenzivnosti svetlobe, nato pa se iz krivulje prenosne funkcije določita točki največje in najmanjše vrednosti ter dobimo ustrezni vrednosti enosmerne napetosti Vmax in Vmin. Razlika med tema dvema vrednostma napetosti je polvalna napetost elektrooptičnega modulatorja Vπ=Vmax-Vmin.
(2) Metoda podvajanja frekvence
Za merjenje polvalovne napetosti RF elektrooptičnega modulatorja je bila uporabljena metoda podvajanja frekvence. Hkrati je bil elektrooptičnemu modulatorju dodan signal enosmernega prednapetostnega računalnika in izmeničnega modulacijskega signala, da se je enosmerna napetost prilagodila, ko se izhodna intenzivnost svetlobe spremeni na največjo ali najmanjšo vrednost. Hkrati je na osciloskopu z dvojno sledjo mogoče opaziti, da se bo v izhodnem moduliranem signalu pojavilo popačenje podvajanja frekvence. Edina razlika med enosmerno napetostjo, ki ustreza dvema sosednjima popačenjima podvajanja frekvence, je polvalovna napetost RF elektrooptičnega modulatorja.
Povzetek: Tako metoda ekstremnih vrednosti kot metoda podvojitve frekvence lahko teoretično izmerita polvalno napetost elektrooptičnega modulatorja, vendar za primerjavo metoda močnejših vrednosti zahteva daljši čas merjenja, daljši čas merjenja pa bo posledica nihanja izhodne optične moči laserja, kar povzroča napake pri merjenju. Metoda ekstremnih vrednosti mora skenirati enosmerno odklonsko napetost z majhno vrednostjo koraka in hkrati beležiti izhodno optično moč modulatorja, da dobi natančnejšo vrednost enosmerne polvalne napetosti.
Metoda podvajanja frekvence je metoda za določanje polvalovne napetosti z opazovanjem valovne oblike podvajanja frekvence. Ko uporabljena napetost prednapetosti doseže določeno vrednost, pride do popačenja množenja frekvence in popačenje valovne oblike ni preveč opazno. Tega ni enostavno opazovati s prostim očesom. Na ta način neizogibno povzroči večje napake, in to, kar meri, je RF polvalovna napetost elektrooptičnega modulatorja.