강도 변조기의 반파 전압에 대한 수동 및 신속한 테스트 방법

사람들의 정보 수요 증가에 따라 광섬유 통신 시스템의 전송 속도는 날로 증가하고 있습니다. 미래의 광통신망은 초고속, 초대용량, 초장거리, 초고스펙트럼 효율을 갖춘 광섬유 통신망으로 발전할 것입니다. 송신기는 매우 중요합니다. 고속 광신호 송신기는 주로 광 캐리어를 생성하는 레이저, 변조 전기 신호 생성 장치, 그리고 광 캐리어를 변조하는 고속 전기광 변조기로 구성됩니다. 다른 유형의 외부 변조기와 비교했을 때, 리튬 니오베이트 전기광 변조기는 넓은 동작 주파수, 우수한 안정성, 높은 소광비, 안정적인 동작 성능, 높은 변조율, 작은 처프, 용이한 결합, 성숙한 생산 기술 등의 장점을 가지고 있습니다. 고속, 대용량, 장거리 광 전송 시스템에 널리 사용됩니다.
반파 전압은 전기 광학 변조기의 매우 중요한 물리적 매개변수입니다. 이는 전기 광학 변조기의 출력 광 세기에 해당하는 바이어스 전압의 최소값에서 최대값까지의 변화를 나타냅니다. 이는 전기 광학 변조기의 성능을 크게 좌우합니다. 전기 광학 변조기의 반파 전압을 정확하고 빠르게 측정하는 방법은 소자의 성능을 최적화하고 효율을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 전기 광학 변조기의 반파 전압에는 직류(DC)(반파)가 포함됩니다.

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전압 및 무선 주파수) 반파 전압. 전기 광학 변조기의 전달 함수는 다음과 같습니다.

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그 중 하나는 전기광학 변조기의 출력 광전력입니다.
변조기의 입력 광전력은 다음과 같습니다.
전기광학 변조기의 삽입 손실은 무엇입니까?
반파장 전압을 측정하는 기존의 방법에는 극값 생성 방법과 주파수 배가 방법이 있으며, 이를 통해 변조기의 직류(DC) 반파장 전압과 무선 주파수(RF) 반파장 전압을 각각 측정할 수 있습니다.
표 1 두 가지 반파전압 시험 방법의 비교

극값 방법 주파수 배가 방법

실험실 장비

레이저 전원 공급 장치

테스트 중인 강도 변조기

조정 가능한 DC 전원 공급 장치 ±15V

광 파워 미터

레이저 광원

테스트 중인 강도 변조기

조절 가능한 DC 전원 공급 장치

오실로스코프

신호 소스

(DC 바이어스)

테스트 시간

20분() 5분

실험적 장점

쉽게 달성할 수 있다 비교적 정확한 테스트

DC 반파전압과 RF 반파전압을 동시에 얻을 수 있습니다.

실험적 단점

시간이 오래 걸리고 다른 요인으로 인해 테스트가 정확하지 않습니다.

직접 승객 테스트 DC 반파 전압

비교적 오랜 시간

파형 왜곡 판정 오차 등의 요인이 커서 시험이 정확하지 않음

작동 방식은 다음과 같습니다.
(1) 극치법
극값법은 전기 광학 변조기의 DC 반파 전압을 측정하는 데 사용됩니다. 먼저, 변조 신호 없이 DC 바이어스 전압과 출력 광 세기 변화를 측정하여 전기 광학 변조기의 전달 함수 곡선을 구합니다. 전달 함수 곡선에서 최대값 지점과 최소값 지점을 결정하고, 이에 해당하는 DC 전압 값 Vmax와 Vmin을 각각 구합니다. 마지막으로, 이 두 전압 값의 차이가 전기 광학 변조기의 반파 전압 Vπ=Vmax-Vmin입니다.

(2) 주파수 배가 방법
전기 광학 변조기의 RF 반파장 전압을 측정하기 위해 주파수 배가법을 사용했습니다. 출력 광 강도가 최대 또는 최소값으로 변할 때 DC 전압을 조정하기 위해 DC 바이어스 컴퓨터와 AC 변조 신호를 전기 광학 변조기에 동시에 추가합니다. 동시에, 듀얼 트레이스 오실로스코프에서 출력 변조 신호에 주파수 배가 왜곡이 나타나는 것을 관찰할 수 있습니다. 인접한 두 주파수 배가 왜곡에 해당하는 DC 전압의 유일한 차이는 전기 광학 변조기의 RF 반파장 전압입니다.
요약: 극값법과 주파수 배가법 모두 이론적으로 전기 광학 변조기의 반파장 전압을 측정할 수 있지만, 비교를 위해, 극값법은 더 긴 측정 시간이 필요하며, 측정 시간이 길어지는 것은 레이저의 출력 광전력이 변동하여 측정 오차를 발생시키기 때문입니다. 극값법은 더 정확한 DC 반파장 전압값을 얻기 위해 작은 스텝 값으로 DC 바이어스를 스캔하고 동시에 변조기의 출력 광전력을 기록해야 합니다.
주파수 배가법은 주파수 배가 파형을 관찰하여 반파장 전압을 결정하는 방법입니다. 인가된 바이어스 전압이 특정 값에 도달하면 주파수 증폭 왜곡이 발생하지만, 파형 왜곡은 눈에 띄지 않습니다. 육안으로는 관찰하기 쉽지 않습니다. 따라서 필연적으로 더 큰 오차가 발생하며, 이 측정은 전기 광학 변조기의 RF 반파장 전압을 측정합니다.