人々の情報需要の高まりに応えるため、光ファイバー通信システムの伝送速度は日々向上しています。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を備えた光ファイバー通信ネットワークへと発展していくでしょう。送信機は非常に重要です。高速光信号送信機は、主に光キャリアを生成するレーザー、変調電気信号生成装置、および光キャリアを変調する高速電気光学変調器で構成されています。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があります。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が最小値から最大値に変化する際のバイアス電圧の変化を表します。電気光学変調器の特性を大きく左右する要素です。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、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長電圧には、DC(半波長)が含まれます。
電圧と無線周波数)半波長電圧。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が含まれる。
変調器の入力光パワーです。
これは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、極値生成法と周波数倍増法があり、それぞれ変調器の直流(DC)半波電圧と高周波(RF)半波電圧を測定できる。
表1 2つの半波電圧試験方法の比較
| 極値法 | 周波数倍増法 | |
| 実験器具 | レーザー電源 強度変調器の試験 調整可能なDC電源±15V 光パワーメーター | レーザー光源 強度変調器の試験 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 |
| 実験上の利点 | 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できる |
| 実験上の欠点 | 長期間やその他の要因により、検査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 波形歪み判定誤差などの要因により、テストの精度が低下する。 |
仕組みは以下のとおりです。
(1)極値法
極値法を用いて、電気光学変調器の直流半波長電圧を測定する。まず、変調信号がない状態で、直流バイアス電圧と出力光強度の変化を測定し、電気光学変調器の伝達関数曲線を得る。次に、伝達関数曲線から最大値点と最小値点を求め、それぞれに対応する直流電圧値VmaxとVminを得る。最後に、これら2つの電圧値の差が、電気光学変調器の半波長電圧Vπ=Vmax-Vminとなる。
(2)周波数倍増方式
電気光学変調器のRF半波長電圧を測定するために、周波数倍増法が用いられた。出力光強度が最大値または最小値に変化した際にDC電圧を調整するために、DCバイアスコンピュータとAC変調信号を同時に電気光学変調器に加える。同時に、デュアルトレースオシロスコープ上で、出力変調信号に周波数倍増歪みが現れることが観測される。隣接する2つの周波数倍増歪みに対応するDC電圧の唯一の違いは、電気光学変調器のRF半波長電圧である。
要約:極値法と周波数倍増法はどちらも理論的には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、極値法はより長い測定時間を要し、その測定時間の長さはレーザーの出力光パワーの変動による測定誤差に起因します。極値法では、より正確なDC半波長電圧値を得るために、DCバイアスを小さなステップ値で走査し、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。
周波数倍増法は、周波数倍増波形を観測することで半波長電圧を測定する方法です。印加バイアス電圧が特定の値に達すると、周波数倍増歪みが発生しますが、波形歪みはそれほど顕著ではありません。肉眼で容易に観測できるものではありません。そのため、必然的に大きな誤差が生じ、測定されるのは電気光学変調器のRF半波長電圧となります。




