Қарқынды модулятордың жарты толқындық кернеуін қолмен және жылдам сынау әдісі

Адамдардың ақпаратқа деген сұранысын қанағаттандыру үшін талшықты оптикалық байланыс жүйелерінің берілу жылдамдығы күн санап артып келеді. Болашақ оптикалық байланыс желісі ультра жоғары жылдамдықты, ультра үлкен сыйымдылықты, ультра алыс қашықтықты және ультра жоғары спектрлік тиімділігі бар оптикалық талшықты байланыс желісіне қарай дамиды. Таратқыш өте маңызды. Жоғары жылдамдықты оптикалық сигнал таратқышы негізінен оптикалық тасымалдаушыны генерациялайтын лазерден, модуляциялық электр сигналын генерациялайтын құрылғыдан және оптикалық тасушыны модуляциялайтын жоғары жылдамдықты электро-оптикалық модулятордан тұрады. Сыртқы модуляторлардың басқа түрлерімен салыстырғанда, литий ниобаттық электрооптикалық модуляторлар кең жұмыс жиілігі, жақсы тұрақтылық, жоғары сөну коэффициенті, тұрақты жұмыс өнімділігі, жоғары модуляция жылдамдығы, кішігірім шырылдау, оңай қосылу, жетілген өндіріс технологиясы және т.б. артықшылықтарына ие. жоғары жылдамдықты, үлкен сыйымдылықты және алыс қашықтыққа оптикалық тарату жүйелерінде кеңінен қолданылады.
Жарты толқындық кернеу электрооптикалық модулятордың өте маңызды физикалық параметрі болып табылады. Ол электрооптикалық модулятордың шығыс жарық интенсивтілігіне сәйкес ығысу кернеуінің минималдыдан максимумға дейін өзгеруін білдіреді. Ол электрооптикалық модуляторды үлкен дәрежеде анықтайды. Электроптикалық модулятордың жарты толқындық кернеуін қалай дәл және жылдам өлшеу құрылғының жұмысын оңтайландыру және құрылғының тиімділігін арттыру үшін үлкен маңызға ие. Электроптикалық модулятордың жарты толқындық кернеуіне тұрақты ток (жартылай толқынды

p1

кернеу және радиожиілік) жарты толқынды кернеу. Электроптикалық модулятордың тасымалдау функциясы келесідей:

p2

Олардың ішінде электрооптикалық модулятордың шығыс оптикалық қуаты;
Модулятордың кіріс оптикалық қуаты;
Электроптикалық модулятордың кірістіру жоғалуы;
Жарты толқынды кернеуді өлшеудің қолданыстағы әдістеріне экстремалды мәндерді генерациялау және жиілікті екі еселеу әдістері жатады, олар тиісінше модулятордың тұрақты ток (тұрақты ток) жартылай толқындық кернеуін және радиожиілік (РЖ) жартылай толқын кернеуін өлшей алады.
Кесте 1 Екі жарты толқынды кернеуді сынау әдістерін салыстыру

Экстремалды мән әдісі Жиілікті екі еселеу әдісі

Зертханалық жабдықтар

Лазерлік қуат көзі

Сынақтағы қарқындылық модуляторы

Реттелетін тұрақты ток көзі ±15 В

Оптикалық қуат өлшегіш

Лазерлік жарық көзі

Сынақтағы қарқындылық модуляторы

Реттелетін тұрақты ток көзі

Осциллограф

сигнал көзі

(тұрақты тоқтың бағыты)

сынақ уақыты

20мин() 5 мин

Эксперименттік артықшылықтар

орындау оңай Салыстырмалы дәл сынақ

Тұрақты жартылай толқындық кернеу мен РЖ жарты толқындық кернеуді бір уақытта ала алады

Эксперименттік кемшіліктер

Ұзақ уақыт және басқа факторлар, сынақ дәл емес

Тікелей жолаушы сынағы тұрақты жартылай толқын кернеуі

Салыстырмалы түрде ұзақ уақыт

Үлкен толқын пішінінің бұрмалануын бағалау қатесі және т.б. сияқты факторлар сынақ дәл емес

Ол келесідей жұмыс істейді:
(1) Төтенше мән әдісі
Экстремалды мән әдісі электрооптикалық модулятордың тұрақты жартылай толқындық кернеуін өлшеу үшін қолданылады. Біріншіден, модуляция сигналынсыз, электр-оптикалық модулятордың беріліс функциясының қисығы тұрақты ток кернеуін және шығыс жарық қарқындылығының өзгеруін өлшеу арқылы алынады және тасымалдау функциясының қисығынан максималды мән нүктесін және минималды мән нүктесін анықтаңыз, және тиісінше Vmax және Vmin тұрақты кернеу мәндерін алыңыз. Ақырында, бұл екі кернеу мәні арасындағы айырмашылық электрооптикалық модулятордың Vπ=Vmax-Vmin жарты толқындық кернеуі болып табылады.

(2) Жиілікті екі еселеу әдісі
Ол электрооптикалық модулятордың RF жарты толқындық кернеуін өлшеу үшін жиілікті екі еселеу әдісін қолданды. Шығу жарығы интенсивтілігі максималды немесе минималды мәнге өзгертілген кезде тұрақты кернеуді реттеу үшін электр-оптикалық модуляторға тұрақты ток ығысуының компьютері мен айнымалы ток модуляциясының сигналын бір уақытта қосыңыз. Бұл ретте қос ізді осциллографта шығыс модуляцияланған сигналда жиіліктің екі еселенген бұрмалануы пайда болатынын байқауға болады. Екі іргелес жиілікті еселеу бұрмалануына сәйкес келетін тұрақты ток кернеуінің жалғыз айырмашылығы - электрооптикалық модулятордың РЖ жартылай толқындық кернеуі.
Түйіндеме: Экстремалды мән әдісі де, жиілікті еселеу әдісі де электрооптикалық модулятордың жарты толқындық кернеуін теориялық түрде өлшей алады, бірақ салыстыру үшін қуатты мән әдісі ұзақ өлшеу уақытын қажет етеді және өлшеу уақыты ұзағырақ болады. Лазердің шығыс оптикалық қуаты ауытқиды және өлшеу қателіктерін тудырады. Экстремалды мән әдісі тұрақты токтың жартылай толқындық кернеуінің дәлірек мәнін алу үшін шағын қадамдық мәнмен тұрақты ток ығысуын сканерлеуі және модулятордың шығыс оптикалық қуатын бір уақытта жазуы керек.
Жиілікті екі еселеу әдісі – жиілікті екі еселеу толқын пішінін байқау арқылы жарты толқындық кернеуді анықтау әдісі. Қолданылатын ығысу кернеуі белгілі бір мәнге жеткенде, жиілікті көбейту бұрмалануы орын алады және толқын пішінінің бұрмалануы тым байқалмайды. Қарапайым көзбен байқау оңай емес. Осылайша, ол сөзсіз елеулі қателерді тудырады және ол электрооптикалық модулятордың RF жарты толқындық кернеуін өлшейді.