Để đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng của mọi người, tốc độ truyền của hệ thống thông tin sợi quang đang tăng lên từng ngày. Mạng thông tin quang trong tương lai sẽ phát triển theo hướng mạng thông tin sợi quang có tốc độ cực cao, dung lượng cực lớn, khoảng cách cực xa và hiệu suất phổ cực cao. Máy phát là rất quan trọng. Máy phát tín hiệu quang tốc độ cao chủ yếu bao gồm một tia laser tạo ra sóng mang quang, một thiết bị tạo tín hiệu điện điều chế và một bộ điều chế quang điện tốc độ cao điều chế sóng mang quang. So với các loại bộ điều chế ngoài khác, bộ điều chế quang điện niobat lithium có ưu điểm là tần số hoạt động rộng, độ ổn định tốt, tỷ lệ tiêu tán cao, hiệu suất làm việc ổn định, tốc độ điều chế cao, tiếng kêu nhỏ, ghép nối dễ dàng, công nghệ sản xuất hoàn thiện, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền quang tốc độ cao, dung lượng lớn và khoảng cách xa.
Điện áp nửa sóng là một thông số vật lý cực kỳ quan trọng của bộ điều biến quang điện. Nó biểu thị sự thay đổi điện áp phân cực tương ứng với cường độ ánh sáng đầu ra của bộ điều biến quang điện từ mức tối thiểu đến mức tối đa. Nó quyết định bộ điều biến quang điện ở mức độ lớn. Cách đo chính xác và nhanh chóng điện áp nửa sóng của bộ điều biến quang điện có ý nghĩa rất lớn đối với việc tối ưu hóa hiệu suất của thiết bị và cải thiện hiệu quả của thiết bị. Điện áp nửa sóng của bộ điều biến quang điện bao gồm DC (nửa sóng
điện áp và tần số vô tuyến) điện áp nửa sóng. Hàm truyền của bộ điều biến quang điện như sau:
Trong đó có công suất quang đầu ra của bộ điều biến quang điện;
Là công suất quang đầu vào của bộ điều biến;
Là suy hao chèn của bộ điều biến điện quang;
Các phương pháp hiện có để đo điện áp nửa sóng bao gồm phương pháp tạo giá trị cực đại và phương pháp nhân đôi tần số, có thể đo điện áp nửa sóng một chiều (DC) và điện áp nửa sóng tần số vô tuyến (RF) của bộ điều biến.
Bảng 1 So sánh hai phương pháp thử điện áp nửa sóng
| Phương pháp giá trị cực đại | Phương pháp nhân đôi tần số | |
| Thiết bị phòng thí nghiệm | Nguồn cung cấp laser Bộ điều biến cường độ đang được thử nghiệm Nguồn điện DC có thể điều chỉnh ±15V Máy đo công suất quang | Nguồn sáng laser Bộ điều biến cường độ đang được thử nghiệm Nguồn điện DC có thể điều chỉnh Máy hiện sóng nguồn tín hiệu (Khuynh hướng DC) |
| thời gian thử nghiệm | 20 phút() | 5 phút |
| Ưu điểm thử nghiệm | dễ dàng thực hiện | Kiểm tra tương đối chính xác Có thể thu được điện áp nửa sóng DC và điện áp nửa sóng RF cùng một lúc |
| Nhược điểm của thử nghiệm | Thời gian dài và các yếu tố khác, thử nghiệm không chính xác Kiểm tra trực tiếp hành khách Điện áp nửa sóng DC | Thời gian tương đối dài Các yếu tố như lỗi phán đoán méo dạng sóng lớn, v.v., bài kiểm tra không chính xác |
Nó hoạt động như sau:
(1) Phương pháp giá trị cực đại
Phương pháp giá trị cực đại được sử dụng để đo điện áp nửa sóng DC của bộ điều biến quang điện. Đầu tiên, không có tín hiệu điều chế, đường cong hàm truyền của bộ điều biến quang điện được lấy bằng cách đo điện áp phân cực DC và sự thay đổi cường độ ánh sáng đầu ra, và từ đường cong hàm truyền Xác định điểm giá trị cực đại và điểm giá trị cực tiểu, và thu được các giá trị điện áp DC tương ứng Vmax và Vmin. Cuối cùng, sự khác biệt giữa hai giá trị điện áp này là điện áp nửa sóng Vπ=Vmax-Vmin của bộ điều biến quang điện.
(2) Phương pháp nhân đôi tần số
Nó sử dụng phương pháp nhân đôi tần số để đo điện áp nửa sóng RF của bộ điều biến quang điện. Thêm máy tính phân cực DC và tín hiệu điều chế AC vào bộ điều biến quang điện cùng lúc để điều chỉnh điện áp DC khi cường độ ánh sáng đầu ra thay đổi thành giá trị cực đại hoặc cực tiểu. Đồng thời, và có thể quan sát thấy trên máy hiện sóng theo dõi kép rằng tín hiệu điều chế đầu ra sẽ xuất hiện méo tần số nhân đôi. Sự khác biệt duy nhất của điện áp DC tương ứng với hai méo tần số nhân đôi liền kề là điện áp nửa sóng RF của bộ điều biến quang điện.
Tóm tắt: Cả phương pháp giá trị cực đại và phương pháp nhân đôi tần số về mặt lý thuyết đều có thể đo điện áp nửa sóng của bộ điều biến quang điện, nhưng để so sánh, phương pháp giá trị mạnh đòi hỏi thời gian đo dài hơn và thời gian đo dài hơn sẽ là do công suất quang đầu ra của laser dao động và gây ra lỗi đo. Phương pháp giá trị cực đại cần quét độ lệch DC với giá trị bước nhỏ và ghi lại công suất quang đầu ra của bộ điều biến cùng lúc để có được giá trị điện áp nửa sóng DC chính xác hơn.
Phương pháp nhân đôi tần số là phương pháp xác định điện áp nửa sóng bằng cách quan sát dạng sóng nhân đôi tần số. Khi điện áp phân cực được áp dụng đạt đến một giá trị nhất định, hiện tượng méo dạng nhân tần số xảy ra và méo dạng sóng không quá đáng chú ý. Không dễ để quan sát bằng mắt thường. Theo cách này, nó chắc chắn sẽ gây ra nhiều lỗi đáng kể hơn và thứ mà nó đo được là điện áp nửa sóng RF của bộ điều biến quang điện.