За да отговори на нарастващото търсене на информация от хората, скоростта на предаване на комуникационните системи с оптични влакна се увеличава с всеки изминал ден. Бъдещата оптична комуникационна мрежа ще се развива към комуникационна мрежа с оптични влакна със свръхвисока скорост, свръхголям капацитет, ултрадалечни разстояния и ултрависока ефективност на спектъра. Предавателят е критичен. Високоскоростният предавател на оптичен сигнал се състои главно от лазер, който генерира оптичен носител, модулиращо устройство за генериране на електрически сигнал и високоскоростен електрооптичен модулатор, който модулира оптичния носител. В сравнение с други видове външни модулатори, електрооптичните модулатори от литиев ниобат имат предимствата на широка работна честота, добра стабилност, висок коефициент на изчезване, стабилна работна производителност, висока скорост на модулация, малък чирп, лесно свързване, зряла производствена технология и др. се използва широко във високоскоростни, с голям капацитет и оптични предавателни системи на дълги разстояния.
Полувълновото напрежение е много критичен физически параметър на електрооптичния модулатор. Той представлява промяната в преднапрежението, съответстващо на интензитета на изходната светлина на електрооптичния модулатор от минимума към максимума. Той определя до голяма степен електрооптичния модулатор. Как точно и бързо да се измери напрежението на полувълната на електрооптичния модулатор е от голямо значение за оптимизиране на работата на устройството и подобряване на ефективността на устройството. Напрежението на полувълната на електрооптичния модулатор включва DC (половин вълна
напрежение и радиочестота) полувълново напрежение. Трансферната функция на електрооптичния модулатор е следната:
Сред тях е изходната оптична мощност на електрооптичния модулатор;
е входната оптична мощност на модулатора;
е загубата на вмъкване на електрооптичния модулатор;
Съществуващите методи за измерване на напрежението на полувълната включват генериране на екстремни стойности и методи за удвояване на честотата, които могат да измерват напрежението на полувълната на постоянен ток (DC) и напрежението на полувълната на радиочестотата (RF) на модулатора, съответно.
Таблица 1 Сравнение на два метода за изпитване на полувълново напрежение
| Метод на екстремни стойности | Метод на удвояване на честотата | |
| Лабораторно оборудване | Лазерно захранване Тестван модулатор на интензитета Регулируемо DC захранване ±15V Измервател на оптична мощност | Лазерен източник на светлина Тестван модулатор на интензитета Регулируемо DC захранване Осцилоскоп източник на сигнал (DC Bias) |
| време за тестване | 20 минути() | 5 мин |
| Експериментални предимства | лесен за изпълнение | Сравнително точен тест Може да получи постоянно напрежение на полувълна и RF напрежение на полувълна едновременно |
| Експериментални недостатъци | Дълго време и други фактори, тестът не е точен Директен пътнически тест DC полувълново напрежение | Сравнително дълго време Фактори като голямо изкривяване на формата на вълната, грешка в преценката и т.н., тестът не е точен |
Работи по следния начин:
(1) Метод на екстремни стойности
Методът на екстремни стойности се използва за измерване на постоянно напрежението на полувълната на електрооптичния модулатор. Първо, без модулационния сигнал, кривата на трансферната функция на електрооптичния модулатор се получава чрез измерване на постояннотоковото преднапрежение и промяната на интензитета на изходната светлина и от кривата на трансферната функция се определя точката на максимална стойност и точката на минимална стойност, и получавате съответните стойности на постоянно напрежение Vmax и Vmin съответно. И накрая, разликата между тези две стойности на напрежението е напрежението на полувълната Vπ=Vmax-Vmin на електрооптичния модулатор.
(2) Метод на удвояване на честотата
Използваше метода на удвояване на честотата за измерване на радиочестотното напрежение на полувълната на електрооптичния модулатор. Добавете компютъра за постоянно напрежение и модулационния сигнал за променлив ток към електрооптичния модулатор едновременно, за да регулирате постояннотоковото напрежение, когато интензитетът на изходната светлина се промени до максимална или минимална стойност. В същото време и може да се наблюдава на осцилоскопа с двойна следа, че изходният модулиран сигнал ще се появи с удвояване на честотата. Единствената разлика в постояннотоковото напрежение, съответстващо на две съседни изкривявания на удвояване на честотата, е радиочестотното полувълново напрежение на електрооптичния модулатор.
Резюме: Както методът на екстремни стойности, така и методът на удвояване на честотата могат теоретично да измерват напрежението на полувълната на електрооптичния модулатор, но за сравнение, методът на мощните стойности изисква по-дълго време за измерване, а по-дългото време за измерване ще се дължи на Изходната оптична мощност на лазера варира и причинява грешки в измерването. Методът на екстремни стойности трябва да сканира DC отклонението с малка стойност на стъпка и едновременно с това да записва изходната оптична мощност на модулатора, за да получи по-точна стойност на напрежението на DC полувълна.
Методът на удвояване на честотата е метод за определяне на напрежението на полувълната чрез наблюдение на формата на вълната на удвояване на честотата. Когато приложеното преднапрежение достигне определена стойност, възниква изкривяване на честотното умножение и изкривяването на формата на вълната не е твърде забележимо. Не е лесно да се наблюдава с просто око. По този начин той неизбежно ще причини по-значителни грешки и това, което измерва, е радиочестотното напрежение на полувълната на електрооптичния модулатор.