사람들의 정보 수요 증가에 맞춰 광섬유 통신 시스템의 전송 속도는 날로 향상되고 있습니다. 미래의 광통신 네트워크는 초고속, 초고용량, 초장거리, 초고효율의 광섬유 통신 네트워크로 발전할 것이며, 이 중 송신기는 매우 중요합니다. 고속 광 신호 송신기는 주로 광 캐리어를 생성하는 레이저, 변조 전기 신호 발생 장치, 그리고 광 캐리어를 변조하는 고속 광전 변조기로 구성됩니다. 다른 종류의 외부 변조기와 비교했을 때, 니오브산리튬 광전 변조기는 넓은 동작 주파수 범위, 우수한 안정성, 높은 소광비, 안정적인 동작 성능, 높은 변조율, 낮은 처프, 용이한 결합, 성숙한 생산 기술 등의 장점을 가지고 있어 고속, 대용량, 장거리 광 전송 시스템에 널리 사용되고 있습니다.
반파전압은 전기광학 변조기의 매우 중요한 물리적 파라미터입니다. 이는 전기광학 변조기의 출력 광 강도가 최소값에서 최대값으로 변할 때 바이어스 전압의 변화를 나타냅니다. 반파전압은 전기광학 변조기의 성능을 크게 좌우합니다. 따라서 전기광학 변조기의 반파전압을 정확하고 신속하게 측정하는 것은 소자의 성능을 최적화하고 효율을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 전기광학 변조기의 반파전압은 DC(반파) 전압을 포함합니다.
전압 및 무선 주파수) 반파 전압. 전기광학 변조기의 전달 함수는 다음과 같습니다.
그중에는 전기광학 변조기의 출력 광 전력이 포함됩니다.
변조기의 입력 광 전력입니까?
전기광학 변조기의 삽입 손실입니다.
반파전압을 측정하는 기존 방법에는 극값 생성법과 주파수 배가법이 있으며, 이 방법들은 각각 변조기의 직류(DC) 반파전압과 무선 주파수(RF) 반파전압을 측정할 수 있다.
표 1. 두 가지 반파 전압 측정 방법 비교
| 극값 방법 | 빈도 배가법 | |
| 실험실 장비 | 레이저 전원 공급 장치 강도 조절기 테스트 중 조정 가능한 DC 전원 공급 장치 ±15V 광 파워 미터 | 레이저 광원 강도 조절기 테스트 중 조절 가능한 DC 전원 공급 장치 오실로스코프 신호 소스 (DC 바이어스) |
| 시험 시간 | 20분() | 5분 |
| 실험적 이점 | 쉽게 달성할 수 있습니다 | 상대적으로 정확한 테스트 직류 반파 전압과 무선 주파수 반파 전압을 동시에 얻을 수 있습니다. |
| 실험상의 단점 | 오랜 시간 경과 및 기타 요인으로 인해 검사 결과가 정확하지 않을 수 있습니다. 직접 승객 테스트 DC 반파 전압 | 상대적으로 긴 시간 파형 왜곡 판단 오류 등의 요인으로 인해 테스트 결과가 정확하지 않을 수 있습니다. |
작동 방식은 다음과 같습니다.
(1) 극값법
극값법을 이용하여 전기광학 변조기의 직류 반파 전압을 측정한다. 먼저 변조 신호가 없는 상태에서 직류 바이어스 전압과 출력 광 강도 변화를 측정하여 전기광학 변조기의 전달 함수 곡선을 얻는다. 이 전달 함수 곡선에서 최댓값 지점과 최솟값 지점을 찾아 각각 해당 직류 전압 값 Vmax와 Vmin을 구한다. 마지막으로 이 두 전압 값의 차이가 전기광학 변조기의 반파 전압 Vπ=Vmax-Vmin이 된다.
(2) 빈도 배가법
이 실험에서는 주파수 배가법을 이용하여 전기광학 변조기의 RF 반파 전압을 측정했습니다. 출력 광 강도가 최대값 또는 최소값으로 변할 때 DC 전압을 조정하기 위해 전기광학 변조기에 DC 바이어스 입력과 AC 변조 신호를 동시에 인가했습니다. 이때, 이중 파형 오실로스코프에서 출력 변조 신호에 주파수 배가 왜곡이 나타나는 것을 관찰할 수 있었습니다. 인접한 두 주파수 배가 왜곡에 해당하는 DC 전압의 유일한 차이점은 전기광학 변조기의 RF 반파 전압입니다.
요약: 극값법과 주파수 배가법 모두 이론적으로 전기광학 변조기의 반파 전압을 측정할 수 있지만, 비교 시 극값법은 더 긴 측정 시간이 필요하며, 이 긴 측정 시간은 레이저 출력 광 파워의 변동으로 인해 측정 오차가 발생하기 때문입니다. 극값법은 작은 스텝 값으로 DC 바이어스를 스캔하면서 변조기의 출력 광 파워를 동시에 기록하여 보다 정확한 DC 반파 전압 값을 얻을 수 있습니다.
주파수 배가법은 주파수 배가된 파형을 관찰하여 반파 전압을 측정하는 방법입니다. 인가 바이어스 전압이 특정 값에 도달하면 주파수 배율 왜곡이 발생하는데, 이 왜곡은 파형 왜곡이 뚜렷하지 않아 육안으로 관찰하기 어렵습니다. 따라서 이 방법은 필연적으로 더 큰 오차를 유발하며, 측정 대상은 전기광학 변조기의 RF 반파 전압입니다.