超高精度MZM変調器バイアスコントローラ自動バイアスコントローラ
特徴
・ピーク/ヌル/Q+/Q−におけるバイアス電圧制御
・任意の点におけるバイアス電圧制御
・超精密制御:ヌルモードで最大50dBの消光比。
Q+モードおよびQ−モードでの精度は±0.5◦です。
• ディザ振幅が低い:
NULLモードおよびPEAKモードで0.1% Vπ
Q+モードおよびQ−モードで2% Vπ
• 高い安定性:完全デジタル実装
・薄型:幅40mm×奥行30mm×高さ10mm
・使いやすさ:ミニジャンパーによる手動操作。
MCU UART2を介した柔軟なOEM運用
・バイアス電圧を供給する2つの異なるモード:a.自動バイアス制御
b. ユーザー定義のバイアス電圧
応用
・LiNbO3およびその他のMZ変調器
• デジタルNRZ、RZ
・パルスアプリケーション
・ブリルアン散乱システムおよびその他の光センサー
• CATV送信機
パフォーマンス
図1. キャリア抑制
図2.パルス発生
図3. 変調器の最大電力
図4.変調器の最小電力
最大DC消光比
この実験では、システムにRF信号は印加されていません。純粋なDC消光が測定されました。
1. 図5は、変調器をピーク点で制御したときの変調器出力の光パワーを示しています。図では3.71dBmを示しています。
2. 図6は、変調器をヌル点に制御したときの変調器出力の光パワーを示しています。図では-46.73dBmとなっています。実際の実験では、値は-47dBm付近で変動し、-46.73dBmが安定した値となります。
3. したがって、測定された安定した直流消光比は50.4dBである。
高い消光比の要件
1. システム変調器は高い消光比を備えている必要があります。システム変調器の特性によって、達成可能な最大消光比が決まります。
2.変調器入力光の偏光に注意する必要があります。変調器は偏光に敏感です。適切な偏光により、消光比を10dB以上向上させることができます。実験室での実験では、通常、偏光コントローラが必要です。
3. 適切なバイアスコントローラ。当社のDC消光比実験では、50.4dBの消光比を達成しました。変調器メーカーのデータシートには40dBしか記載されていません。この改善の理由は、一部の変調器のドリフトが非常に速いためです。Rofea R-BC-ANYバイアスコントローラは、高速なトラック応答を確保するために、バイアス電圧を1秒ごとに更新します。
仕様
| パラメータ | ミン | タイプ | マックス | ユニット | 条件 |
| 制御性能 | |||||
| 消光比 | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | ディザ振幅:2%Vπ |
| 安定時間 | 4 | s | トラッキングポイント:ヌル&ピーク | ||
| 10 | 追跡ポイント:Q+ および Q- | ||||
| 電気 | |||||
| 正の電源電圧 | +14.5 | +15 | +15.5 | V | |
| 正の電力電流 | 20 | 30 | mA | ||
| 負の電源電圧 | -15.5 | -15 | -14.5 | V | |
| 負の電力電流 | 2 | 4 | mA | ||
| 出力電圧範囲 | -9.57 | +9.85 | V | ||
| 出力電圧精度 | 346 | µV | |||
| ディザ周波数 | 999.95 | 1000 | 1000.05 | Hz | バージョン:1kHzディザ信号 |
| ディザ振幅 | 0.1%Vπ | V | トラッキングポイント:ヌル&ピーク | ||
| 2%Vπ | 追跡ポイント:Q+ および Q- | ||||
| 光学 | |||||
| 入力光パワー3 | -30 | -5 | dBm | ||
| 入力波長 | 780 | 2000 | nm | ||
1. MERとは、変調器消光比のことです。達成される消光比は、通常、変調器のデータシートに記載されている変調器の消光比です。
2. CSOとは、合成二次次数を指します。CSOを正確に測定するには、RF信号、変調器、受信機の線形性を確保する必要があります。また、システムCSOの測定値は、異なるRF周波数で動作する場合に変動する可能性があります。
3. 入力光パワーは、選択されたバイアス点における光パワーとは一致しないことにご注意ください。これは、バイアス電圧が-Vπから+Vπの範囲にあるときに、変調器がコントローラに出力できる最大光パワーを指します。
ユーザーインターフェース
図5.組み立て
| グループ | 手術 | 説明 |
| フォトダイオード1 | PD: MZMフォトダイオードのカソードを接続します | 光電流フィードバックを提供する |
| GND: MZMフォトダイオードのアノードを接続します。 | ||
| 力 | バイアスコントローラの電源 | V-:負極を接続する |
| V+:正極を接続する | ||
| 中央プローブ:接地電極に接続します | ||
| リセット | ジャンパーを挿入し、1秒後に引き抜く | コントローラーをリセット |
| モード選択 | ジャンパーを挿入または引き抜く | ジャンパーなし:ヌルモード、ジャンパーあり:クワッドモード |
| ポーラーセレクト2 | ジャンパーを挿入または引き抜く | ジャンパーなし:正極性;ジャンパーあり:負極性 |
| バイアス電圧 | MZMバイアス電圧ポートに接続します。 | OUTとGNDは変調器にバイアス電圧を供給する。 |
| 導かれた | 常にオン | 安定状態下で動作中 |
| 0.2秒ごとにオンオフまたはオフオンを繰り返す | データを処理し、制御点を検索します。 | |
| 1秒ごとにオンオフまたはオフオン | 入力光パワーが弱すぎる | |
| 3秒ごとにオンオフまたはオフオンを繰り返す | 入力光パワーが強すぎる | |
| UART | UART経由でコントローラを操作する | 3.3:3.3V基準電圧 |
| GND: 接地 | ||
| RX: コントローラの受信 | ||
| TX: コントローラの送信 | ||
| コントロール選択 | ジャンパーを挿入または引き抜く | ジャンパーなし:ジャンパー制御、ジャンパーあり:UART制御 |
1. 一部のMZ変調器には内蔵フォトダイオードがあります。コントローラの設定は、コントローラのフォトダイオードを使用するか、変調器の内蔵フォトダイオードを使用するかを選択する必要があります。実験室での実験では、コントローラのフォトダイオードを使用することをお勧めします。理由は2つあります。1つ目は、コントローラのフォトダイオードは品質が保証されていることです。2つ目は、入力光の強度を調整しやすいことです。注:変調器の内蔵フォトダイオードを使用する場合は、フォトダイオードの出力電流が入力電力に厳密に比例することを確認してください。
2. 極性ピンは、ヌル制御モード(モード選択ピンで決定)またはクワッド+モードで、制御点をピークとヌルの間で切り替えるために使用されます。
および Quad 制御モードでは Quad- になります。極性ピンのジャンパーが挿入されていない場合、制御点は Null モードでは Null、Quad モードでは Quad+ になります。RF システムの振幅も制御点に影響します。RF 信号がない場合、または RF 信号の振幅が小さい場合、コントローラは MS および PLR ジャンパーで選択された正しい点に作業点をロックできます。RF 信号の振幅が一定のしきい値を超えると、システムの極性が変更されます。この場合、PLR ヘッダーは反対の状態である必要があります。つまり、ジャンパーが挿入されていない場合は挿入し、挿入されている場合は引き抜く必要があります。
代表的な用途
コントローラーは使いやすいです。
ステップ1. カプラの1%ポートをコントローラのフォトダイオードに接続します。
ステップ2. コントローラのバイアス電圧出力を(SMAコネクタまたは2.54mm 2ピンヘッダーを介して)モジュレータのバイアスポートに接続します。
ステップ3.コントローラに+15Vと-15VのDC電圧を供給します。
ステップ4.コントローラーをリセットすると、正常に動作するようになります。
注:コントローラーをリセットする前に、システム全体のRF信号がオンになっていることを確認してください。
Rofea Optoelectronicsは、商用電気光学変調器、位相変調器、強度変調器、光検出器、レーザー光源、DFBレーザー、光増幅器、EDFA、SLDレーザー、QPSK変調器、パルスレーザー、光検出器、バランス型光検出器、レーザードライバー、光ファイバー増幅器、光パワーメーター、広帯域レーザー、波長可変レーザー、光検出器、レーザーダイオードドライバー、光ファイバー増幅器など、幅広い製品ラインナップを提供しています。また、1×4アレイ位相変調器、超低Vpi変調器、超高消光比変調器など、カスタマイズ可能な特殊変調器も多数ご用意しており、主に大学や研究機関で使用されています。
弊社の製品が皆様の研究のお役に立てれば幸いです。










