Để đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng của con người, tốc độ truyền tải của hệ thống thông tin liên lạc cáp quang đang tăng lên từng ngày. Mạng thông tin liên lạc quang học trong tương lai sẽ phát triển theo hướng mạng thông tin liên lạc cáp quang với tốc độ cực cao, dung lượng cực lớn, khoảng cách cực xa và hiệu suất phổ cực cao. Bộ phát đóng vai trò rất quan trọng. Bộ phát tín hiệu quang tốc độ cao chủ yếu bao gồm một laser tạo ra sóng mang quang, một thiết bị tạo tín hiệu điện điều chế và một bộ điều biến điện quang tốc độ cao điều chế sóng mang quang. So với các loại bộ điều biến bên ngoài khác, bộ điều biến điện quang niobat lithi có ưu điểm là dải tần hoạt động rộng, độ ổn định tốt, tỷ lệ triệt tiêu cao, hiệu suất hoạt động ổn định, tốc độ điều chế cao, độ lệch tần số nhỏ, dễ ghép nối, công nghệ sản xuất hoàn thiện, 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 bán sóng là một thông số vật lý cực kỳ quan trọng của bộ điều biến điện quang. Nó biểu thị sự thay đổi điện áp phân cực tương ứng với cường độ ánh sáng đầu ra của bộ điều biến điện quang từ mức tối thiểu đến mức tối đa. Nó quyết định phần lớn hiệu suất của bộ điều biến điện quang. Việc đo điện áp bán sóng của bộ điều biến điện quang một cách chính xác và nhanh chóng có ý nghĩa rất lớn đối với việc tối ưu hóa hiệu suất và nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị. Điện áp bán sóng của bộ điều biến điện quang bao gồm điện áp một chiều (điện áp bán sóng) và điện áp xung (điện áp không phân cực).
điện áp và tần số vô tuyến) điện áp bán sóng. 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;
Công suất quang đầu vào của bộ điều biến là bao nhiêu?
Liệu tổn hao chèn của bộ điều biến điện quang có phải là...?
Các phương pháp hiện có để đo điện áp bán sóng bao gồm phương pháp tạo giá trị cực trị và phương pháp nhân đôi tần số, có thể đo điện áp bán sóng một chiều (DC) và điện áp bán sóng tần số vô tuyến (RF) của bộ điều biến tương ứng.
Bảng 1 So sánh hai phương pháp kiểm tra điện áp bán sóng
| Phương pháp giá trị cực trị | Phương pháp nhân đôi tần số | |
| Thiết bị phòng thí nghiệm | Nguồn cấp điện laser Bộ điều biến cường độ đang được thử nghiệm Nguồn điện DC điều chỉnh được ±15V máy đo công suất quang học | 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 (Độ lệch DC) |
| thời gian thử nghiệm | 20 phút() | 5 phút |
| Ưu điểm thực nghiệm | dễ dàng thực hiện | Bài kiểm tra tương đối chính xác Có thể thu được điện áp bán sóng DC và điện áp bán sóng RF cùng lúc. |
| Nhược điểm của thí nghiệm | Do thời gian dài và các yếu tố khác, xét nghiệm này không chính xác. Kiểm tra trực tiếp điện áp bán sóng DC trên hành khách | Khoảng thời gian tương đối dài Các yếu tố như sai sót trong việc đánh giá sự biến dạng sóng lớn, v.v., khiến cho phép thử không chính xác. |
Nó hoạt động như sau:
(1) Phương pháp giá trị cực trị
Phương pháp giá trị cực trị được sử dụng để đo điện áp bán sóng DC của bộ điều biến điện quang. Đầu tiên, khi không có tín hiệu điều biến, 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 bán sóng Vπ = Vmax - Vmin của bộ điều biến điện quang.
(2) Phương pháp nhân đôi tần số
Phương pháp nhân đôi tần số được sử dụng để đo điện áp bán sóng RF của bộ điều biến điện quang. Đồng thời, tín hiệu phân cực DC từ máy tính và tín hiệu điều chế AC được đưa vào bộ điều biến điện quang 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, trên dao động ký hai kênh, có thể quan sát thấy tín hiệu điều chế đầu ra sẽ xuất hiện biến dạng nhân đôi tần số. Sự khác biệt duy nhất của điện áp DC tương ứng với hai biến dạng nhân đôi tần số liền kề chính là điện áp bán sóng RF của bộ điều biến điện quang.
Tóm tắt: Về mặt lý thuyết, cả phương pháp giá trị cực trị và phương pháp nhân đôi tần số đều có thể đo được điện áp bán sóng của bộ điều biến điện quang, nhưng để so sánh, phương pháp giá trị cực trị yêu cầu thời gian đo lâu hơn, và thời gian đo lâu hơn sẽ dẫn đến sự dao động công suất quang đầu ra của laser và gây ra sai số đo. Phương pháp giá trị cực trị cần quét điện áp phân cực DC với bước nhảy nhỏ và ghi lại công suất quang đầu ra của bộ điều biến cùng lúc để thu được giá trị điện áp bán sóng DC chính xác hơn.
Phương pháp nhân đôi tần số là một phương pháp xác định điện áp bán sóng bằng cách quan sát dạng sóng nhân đôi tần số. Khi điện áp phân cực đặt vào đạt đến một giá trị nhất định, hiện tượng méo dạng do nhân tần số xảy ra, và sự méo dạng sóng này không quá dễ nhận thấy bằng mắt thường. Bằng cách này, nó chắc chắn sẽ gây ra những sai số đáng kể hơn, và cái mà nó đo được chính là điện áp bán sóng RF của bộ điều biến điện quang.