人々の増大する情報需要に応えるため、光ファイバー通信システムの伝送速度は日々増加しています。将来の光通信ネットワークは、超高速、超大容量、超長距離、超高スペクトル効率の光ファイバー通信ネットワークを目指して発展していきます。送信機は重要です。高速光信号送信機は主に、光搬送波を生成するレーザー、変調電気信号生成装置、光搬送波を変調する高速電気光変調器で構成されます。他のタイプの外部変調器と比較して、ニオブ酸リチウム電気光学変調器は、広い動作周波数、優れた安定性、高い消光比、安定した動作性能、高い変調率、小さなチャープ、容易な結合、成熟した製造技術などの利点を持っています。高速・大容量・長距離の光伝送システムに広く使用されています。
半波長電圧は、電気光学変調器の非常に重要な物理パラメータです。これは、電気光学変調器の出力光強度に対応するバイアス電圧の最小値から最大値までの変化を表します。それは電気光学変調器を大きく決定します。電気光学変調器の半波長電圧を正確かつ迅速に測定する方法は、デバイスの性能を最適化し、デバイスの効率を向上させる上で非常に重要です。電気光学変調器の半波電圧には DC (半波電圧) が含まれます。
電圧および高周波）半波電圧。電気光学変調器の伝達関数は次のとおりです。
その中には、電気光学変調器の出力光パワーも含まれます。
変調器の入力光パワーです。
電気光学変調器の挿入損失です。
半波電圧を測定する既存の方法には、変調器の直流 (DC) 半波電圧と高周波 (RF) 半波電圧をそれぞれ測定できる極値生成法と周波数 2 倍法が含まれます。
表 1 2 つの半波電圧試験方法の比較
| 極値法 | 周波数2倍法 | |
| 実験装置 | レーザー電源 試験中の強度変調器 調整可能なDC電源±15V 光パワーメータ | レーザー光源 試験中の強度変調器 調整可能なDC電源 オシロスコープ 信号源 (DCバイアス) |
| テスト時間 | 20分() | 5分 |
| 実験的な利点 | 簡単に達成できる | 比較的正確なテスト DC半波電圧とRF半波電圧を同時に取得可能 |
| 実験上の欠点 | 長時間やその他の要因により、テストは正確ではありません 直接乗客テスト DC 半波電圧 | 比較的長い時間 波形歪みが大きい、判定誤差が大きいなどの要因により、正確なテストが行えない |
次のように動作します。
(1) 極値法
極値法は、電気光学変調器の DC 半波電圧の測定に使用されます。まず、変調信号が無い状態で、直流バイアス電圧と出力光強度変化を測定することで電気光学変調器の伝達関数曲線を求め、その伝達関数曲線から最大値点と最小値点を求め、対応する DC 電圧値 Vmax と Vmin をそれぞれ取得します。最後に、これら 2 つの電圧値の差は、電気光学変調器の半波長電圧 Vπ=Vmax-Vmin になります。
(2) 周波数2逓倍方式
周波数逓倍法を使用して、電気光学変調器の RF 半波電圧を測定していました。 DC バイアス コンピューターと AC 変調信号を同時に電気光学変調器に追加して、出力光強度が最大値または最小値に変更されたときに DC 電圧を調整します。同時に、出力変調信号に周波数 2 倍の歪みが現れることがデュアル トレース オシロスコープで観察できます。 2 つの隣接する周波数 2 倍化歪みに対応する DC 電圧の唯一の違いは、電気光学変調器の RF 半波電圧です。
要約: 理論的には、極値法と周波数 2 倍法の両方で電気光学変調器の半波長電圧を測定できますが、比較すると、強力な値法では測定時間が長くなります。レーザーの出力光パワーは変動し、測定誤差の原因となります。極値法では、より正確な DC 半波電圧値を取得するために、小さなステップ値で DC バイアスをスキャンし、同時に変調器の出力光パワーを記録する必要があります。
２倍周波数法とは、２倍周波数波形を観察して半波電圧を求める方法である。印加されるバイアス電圧が特定の値に達すると、周波数逓倍歪みが発生しますが、波形歪みはあまり目立ちません。肉眼で観察するのは簡単ではありません。このようにして、必然的により重大な誤差が発生することになります。測定されるのは電気光学変調器の RF 半波電圧です。