Lai apmierinātu cilvēku pieaugošo informācijas pieprasījumu, optisko šķiedru sakaru sistēmu pārraides ātrums pieaug ar katru dienu. Nākotnes optisko sakaru tīkls attīstīsies par optisko šķiedru sakaru tīklu ar īpaši lielu ātrumu, īpaši lielu jaudu, īpaši lielu attālumu un īpaši augstu spektra efektivitāti. Raidītājs ir kritiski svarīgs. Ātrdarbīgs optiskais signāla raidītājs galvenokārt sastāv no lāzera, kas ģenerē optisko nesēju, modulējošas elektriskā signāla ģenerēšanas ierīces un ātrdarbīga elektrooptiskā modulatora, kas modulē optisko nesēju. Salīdzinot ar cita veida ārējiem modulatoriem, litija niobāta elektrooptiskajiem modulatoriem ir tādas priekšrocības kā plaša darbības frekvence, laba stabilitāte, augsts ekstinkcijas koeficients, stabila darba veiktspēja, augsts modulācijas ātrums, mazs čirpšanas signāls, vienkārša savienošana, nobriedusi ražošanas tehnoloģija utt. To plaši izmanto ātrdarbīgās, lielas jauda un tālsatiksmes optiskās pārraides sistēmās.
Pusviļņa spriegums ir ļoti svarīgs elektrooptiskā modulatora fizikālais parametrs. Tas atspoguļo elektrooptiskā modulatora izejas gaismas intensitātei atbilstošā nobīdes sprieguma izmaiņas no minimālā līdz maksimālajam. Tas lielā mērā nosaka elektrooptisko modulatoru. Tas, kā precīzi un ātri izmērīt elektrooptiskā modulatora pusviļņa spriegumu, ir ļoti svarīgi, lai optimizētu ierīces veiktspēju un uzlabotu ierīces efektivitāti. Elektrooptiskā modulatora pusviļņa spriegums ietver līdzstrāvu (pusviļņu
(spriegums un radiofrekvence) pusviļņa spriegums. Elektrooptiskā modulatora pārneses funkcija ir šāda:
Starp tiem ir elektrooptiskā modulatora izejas optiskā jauda;
Ir modulatora ieejas optiskā jauda;
Vai elektrooptiskā modulatora ievietošanas zudums ir?
Esošās pusviļņa sprieguma mērīšanas metodes ietver ekstremālo vērtību ģenerēšanas un frekvences dubultošanas metodes, kas var attiecīgi izmērīt modulatora līdzstrāvas (DC) pusviļņa spriegumu un radiofrekvences (RF) pusviļņa spriegumu.
1. tabula. Divu pusviļņa sprieguma testa metožu salīdzinājums.
| Ekstrēmo vērtību metode | Frekvences dubultošanas metode | |
| Laboratorijas aprīkojums | Lāzera barošanas avots Intensitātes modulators testēšanas laikā Regulējams līdzstrāvas barošanas avots ±15 V Optiskās jaudas mērītājs | Lāzera gaismas avots Intensitātes modulators testēšanas laikā Regulējams līdzstrāvas barošanas avots Osciloskops signāla avots (Līdzstrāvas nobīde) |
| pārbaudes laiks | 20 minūtes() | 5 minūtes |
| Eksperimentālas priekšrocības | viegli paveicams | Relatīvi precīzs tests Var vienlaikus iegūt līdzstrāvas pusviļņa spriegumu un RF pusviļņa spriegumu |
| Eksperimentāli trūkumi | Ilgs laiks un citi faktori, tests nav precīzs Tiešais pasažieru tests līdzstrāvas pusviļņa spriegums | Salīdzinoši ilgs laiks Faktori, piemēram, liela viļņu formas kropļojuma sprieduma kļūda utt., tests nav precīzs |
Tas darbojas šādi:
(1) Ekstrēmo vērtību metode
Elektrooptiskā modulatora līdzstrāvas pusviļņa sprieguma mērīšanai tiek izmantota galējo vērtību metode. Vispirms, bez modulācijas signāla, elektrooptiskā modulatora pārneses funkcijas līkni iegūst, mērot līdzstrāvas nobīdes spriegumu un izejas gaismas intensitātes izmaiņas, un no pārneses funkcijas līknes nosaka maksimālās vērtības punktu un minimālās vērtības punktu un iegūst atbilstošās līdzstrāvas sprieguma vērtības Vmax un Vmin. Visbeidzot, starpība starp šīm divām sprieguma vērtībām ir elektrooptiskā modulatora pusviļņa spriegums Vπ=Vmax-Vmin.
(2) Frekvences dubultošanas metode
Elektrooptiskā modulatora RF pusviļņa sprieguma mērīšanai tika izmantota frekvences dubultošanas metode. Lai regulētu līdzstrāvas spriegumu, kad izejas gaismas intensitāte tiek mainīta uz maksimālo vai minimālo vērtību, elektrooptiskajam modulatoram vienlaikus tika pievienots līdzstrāvas nobīdes dators un maiņstrāvas modulācijas signāls. Vienlaikus divu sliedes osciloskopā var novērot, ka izejas modulētajam signālam parādīsies frekvences dubultošanas kropļojumi. Vienīgā atšķirība starp līdzstrāvas spriegumu, kas atbilst diviem blakus esošiem frekvences dubultošanas kropļojumiem, ir elektrooptiskā modulatora RF pusviļņa spriegums.
Kopsavilkums: Gan galējo vērtību metode, gan frekvences dubultošanas metode teorētiski var izmērīt elektrooptiskā modulatora pusviļņa spriegumu, taču salīdzinājumam, jaudīgo vērtību metodei ir nepieciešams ilgāks mērīšanas laiks, un ilgāks mērīšanas laiks būs saistīts ar lāzera izejas optiskās jaudas svārstībām, kas rada mērījumu kļūdas. Galējo vērtību metodei ir nepieciešams skenēt līdzstrāvas nobīdi ar nelielu soli un vienlaikus reģistrēt modulatora izejas optisko jaudu, lai iegūtu precīzāku līdzstrāvas pusviļņa sprieguma vērtību.
Frekvences dubultošanas metode ir pusviļņa sprieguma noteikšanas metode, novērojot frekvences dubultošanas viļņu formu. Kad pielietotais nobīdes spriegums sasniedz noteiktu vērtību, rodas frekvences reizināšanas kropļojumi, un viļņu formas kropļojumi nav pārāk pamanāmi. To nav viegli novērot ar neapbruņotu aci. Tādā veidā neizbēgami radīsies nozīmīgākas kļūdas, un tas, ko tā mēra, ir elektrooptiskā modulatora RF pusviļņa spriegums.