Để đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng của mọi người, tốc độ truyền dẫn của hệ thống thông tin sợi quang đang ngày càng tăng. Mạng lưới thông tin sợi quang trong tương lai sẽ phát triển theo hướng mạng lưới thông tin sợi quang với tốc độ cực cao, dung lượng cực lớn, khoảng cách cực xa và hiệu suất phổ cực cao. Bộ phát là yếu tố then chốt. Bộ 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 suy giảm cao, hiệu suất làm việc ổn định, tốc độ điều chế cao, nhiễu nhỏ, ghép nối dễ dàng, công nghệ sản xuất tiên tiến, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền dẫn 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 giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất. Nó quyết định phần lớn hiệu suất của bộ điều biến quang điện. Việc đo chính xác và nhanh chóng điện áp nửa sóng của bộ điều biến quang điện có ý nghĩa rất lớn trong việc tối ưu hóa hiệu suất của thiết bị và nâng cao hiệu suất của thiết bị. Điện áp nửa sóng của bộ điều biến quang điện bao gồm dòng điện một chiều (DC) (nửa sóng)
Điện áp nửa sóng (điện áp và tần số vô tuyến). Hàm truyền của bộ điều biến điện quang như sau:
Trong số đó có công suất quang đầu ra của bộ điều biến điện quang;
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 năng lượng 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 của 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 đánh giá độ 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 điện quang. Đầu tiên, khi không có tín hiệu điều chế, đường cong hàm truyền của bộ điều biến điện quang được thu được 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, hiệu số giữa hai giá trị điện áp này là điện áp nửa sóng Vπ=Vmax-Vmin của bộ điều biến điện quang.
(2) Phương pháp nhân đôi tần số
Phương pháp này sử dụng phương pháp nhân đôi tần số để đo điện áp bán sóng RF của bộ điều biến điện quang. Bộ tính toán phân cực DC và tín hiệu điều chế AC được thêm vào bộ điều biến điện quang cùng lúc để điều chỉnh điện áp DC khi cường độ ánh sáng đầu ra thay đổi đến giá trị cực đại hoặc cực tiểu. Đồng thời, có thể quan sát thấy trên máy hiện sóng theo dõi kép rằng tín hiệu điều chế đầu ra sẽ xuất hiện hiện tượng méo nhân đôi tần số. Sự khác biệt duy nhất giữa điện áp DC tương ứng với hai méo nhân đôi tần số liền kề là điện áp bán sóng RF của bộ điều biến điện quang.
Tóm tắt: Về mặt lý thuyết, cả phương pháp giá trị cực đại và phương pháp nhân đôi tần số đều có thể đo điện áp nửa sóng của bộ điều biến điện quang, nhưng để so sánh, phương pháp giá trị cực đại đòi hỏi thời gian đo dài hơn, và thời gian đo dài hơn sẽ do công suất quang đầu ra của laser dao động và gây ra sai số đo. Phương pháp giá trị cực đại cần quét độ lệch DC với bước nhảy nhỏ và đồng thời ghi lại công suất quang đầu ra của bộ điều biến 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 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. Việc quan sát bằng mắt thường không dễ dàng. Theo cách này, chắc chắn sẽ gây ra sai số đáng kể hơn, và thứ mà nó đo được chính là điện áp nửa sóng RF của bộ điều biến điện quang.