Aby sme uspokojili rastúci dopyt ľudí po informáciách, prenosová rýchlosť komunikačných systémov s optickými vláknami sa každým dňom zvyšuje. Budúca optická komunikačná sieť sa vyvinie smerom k optickej komunikačnej sieti s ultra vysokou rýchlosťou, ultra veľkou kapacitou, ultra veľkou vzdialenosťou a ultra vysokou spektrálnou účinnosťou. Vysielač je kritický. Vysokorýchlostný vysielač optického signálu sa skladá hlavne z lasera, ktorý generuje optický nosič, modulačného zariadenia na generovanie elektrického signálu a vysokorýchlostného elektrooptického modulátora, ktorý moduluje optický nosič. V porovnaní s inými typmi externých modulátorov majú lítium-niobátové elektrooptické modulátory výhody širokej prevádzkovej frekvencie, dobrej stability, vysokého extinkčného pomeru, stabilného pracovného výkonu, vysokej modulačnej rýchlosti, malého cvrlikania, ľahkej väzby, vyspelej výrobnej technológie atď. je široko používaný vo vysokorýchlostných, veľkokapacitných a diaľkových optických prenosových systémoch.
Polvlnové napätie je vysoko kritickým fyzikálnym parametrom elektrooptického modulátora. Predstavuje zmenu predpätia zodpovedajúceho výstupnej intenzite svetla elektrooptického modulátora z minima na maximum. Do značnej miery určuje elektro-optický modulátor. Ako presne a rýchlo zmerať polvlnové napätie elektrooptického modulátora má veľký význam pre optimalizáciu výkonu zariadenia a zlepšenie účinnosti zariadenia. Polvlnové napätie elektrooptického modulátora zahŕňa jednosmerný prúd (polvlna
napätie a rádiofrekvencia) polvlnové napätie. Prenosová funkcia elektrooptického modulátora je nasledovná:
Medzi nimi je výstupný optický výkon elektrooptického modulátora;
Je vstupný optický výkon modulátora;
Je vložená strata elektrooptického modulátora;
Existujúce metódy merania polvlnového napätia zahŕňajú generovanie extrémnych hodnôt a metódy zdvojnásobenia frekvencie, ktoré dokážu merať jednosmerné (DC) polvlnové napätie a rádiofrekvenčné (RF) polvlnové napätie modulátora.
Tabuľka 1 Porovnanie dvoch skúšobných metód polvlnového napätia
| Metóda extrémnej hodnoty | Metóda zdvojnásobenia frekvencie | |
| Laboratórne vybavenie | Laserové napájanie Testovaný modulátor intenzity Nastaviteľné jednosmerné napájanie ±15V Optický merač výkonu | Laserový svetelný zdroj Testovaný modulátor intenzity Nastaviteľné jednosmerné napájanie Osciloskop zdroj signálu (DC zaujatosť) |
| skúšobný čas | 20 minút () | 5 min |
| Experimentálne výhody | ľahké dosiahnuť | Relatívne presný test Dokáže získať jednosmerné polvlnové napätie a RF polvlnové napätie súčasne |
| Experimentálne nevýhody | Dlhý čas a ďalšie faktory, test nie je presný Priamy test pasažiera s jednosmerným polvlnovým napätím | Relatívne dlhý čas Faktory, ako je veľká chyba v úsudku skreslenia tvaru vlny atď., test nie je presný |
Funguje to nasledovne:
(1) Metóda extrémnych hodnôt
Metóda extrémnych hodnôt sa používa na meranie jednosmerného polvlnového napätia elektrooptického modulátora. Po prvé, bez modulačného signálu sa krivka prenosovej funkcie elektrooptického modulátora získa meraním jednosmerného predpätia a zmeny výstupnej intenzity svetla a z krivky prenosovej funkcie určite bod maximálnej hodnoty a bod minimálnej hodnoty a získajte príslušné hodnoty jednosmerného napätia Vmax a Vmin. Nakoniec, rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami napätia je polvlnové napätie Vπ=Vmax-Vmin elektrooptického modulátora.
(2) Metóda zdvojnásobenia frekvencie
Na meranie vysokofrekvenčného polvlnového napätia elektrooptického modulátora sa použila metóda zdvojnásobenia frekvencie. Súčasne pridajte počítač DC bias a AC modulačný signál do elektrooptického modulátora, aby ste upravili jednosmerné napätie, keď sa výstupná intenzita svetla zmení na maximálnu alebo minimálnu hodnotu. Súčasne a na dvojstopovom osciloskope je možné pozorovať, že výstupný modulovaný signál sa bude javiť ako skreslenie zdvojnásobujúce frekvenciu. Jediný rozdiel jednosmerného napätia zodpovedajúci dvom susedným skresleniam zdvojnásobenia frekvencie je vysokofrekvenčné polvlnové napätie elektrooptického modulátora.
Zhrnutie: Metóda extrémnych hodnôt aj metóda zdvojnásobenia frekvencie môžu teoreticky merať polvlnové napätie elektrooptického modulátora, ale pre porovnanie, metóda výkonných hodnôt vyžaduje dlhší čas merania a dlhší čas merania bude spôsobený Výstupný optický výkon lasera kolíše a spôsobuje chyby merania. Metóda extrémnej hodnoty potrebuje skenovať jednosmernú odchýlku s malou skokovou hodnotou a súčasne zaznamenávať výstupný optický výkon modulátora, aby sa získala presnejšia hodnota jednosmerného polvlnového napätia.
Metóda zdvojnásobenia frekvencie je metóda určenia polvlnového napätia pozorovaním tvaru vlny zdvojnásobenia frekvencie. Keď aplikované predpätie dosiahne určitú hodnotu, dôjde k násobnému skresleniu frekvencie a skreslenie tvaru vlny nie je príliš viditeľné. Nie je ľahké ho pozorovať voľným okom. Takto nevyhnutne spôsobí výraznejšie chyby a to, čo meria, je vysokofrekvenčné polvlnové napätie elektrooptického modulátora.