เพื่อตอบสนองความต้องการข้อมูลที่เพิ่มขึ้นของผู้คน อัตราการส่งผ่านของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงจึงเพิ่มขึ้นทุกวัน เครือข่ายการสื่อสารด้วยแสงในอนาคตจะพัฒนาไปสู่เครือข่ายการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่มีความเร็วสูงพิเศษ ความจุขนาดใหญ่พิเศษ ระยะไกลเป็นพิเศษ และประสิทธิภาพคลื่นความถี่สูงเป็นพิเศษ เครื่องส่งสัญญาณมีความสำคัญ เครื่องส่งสัญญาณแสงความเร็วสูงส่วนใหญ่ประกอบด้วยเลเซอร์ที่สร้างพาหะนำแสง อุปกรณ์สร้างสัญญาณไฟฟ้ามอดูเลต และโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าแสงความเร็วสูงที่มอดูเลตพาหะนำแสง เมื่อเปรียบเทียบกับโมดูเลเตอร์ภายนอกประเภทอื่น โมดูเลเตอร์ไฟฟ้าแสงลิเธียม niobate มีข้อดีของความถี่การทำงานที่กว้าง เสถียรภาพที่ดี อัตราส่วนการสูญพันธุ์สูง ประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง อัตราการมอดูเลตสูง เสียงร้องเล็ก ๆ การมีเพศสัมพันธ์ง่าย เทคโนโลยีการผลิตที่เป็นผู้ใหญ่ ฯลฯ มัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งผ่านแสงความเร็วสูง ความจุขนาดใหญ่ และระยะไกล
แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นเป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญอย่างยิ่งของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก มันแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไบอัสที่สอดคล้องกับความเข้มแสงเอาต์พุตของโมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติกจากต่ำสุดไปสูงสุด จะกำหนดโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกในระดับสูง วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของโมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติกอย่างแม่นยำและรวดเร็วมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกรวมถึง DC (ครึ่งคลื่น
แรงดันไฟฟ้าและความถี่วิทยุ) แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกมีดังนี้:
หนึ่งในนั้นคือกำลังแสงเอาท์พุตของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก
เป็นกำลังแสงอินพุตของโมดูเลเตอร์
คือการสูญเสียการแทรกของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก
วิธีการที่มีอยู่สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น ได้แก่ การสร้างค่าสุดขั้วและวิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า ซึ่งสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นกระแสตรง (DC) และแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ของโมดูเลเตอร์ ตามลำดับ
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบวิธีทดสอบแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นสองวิธี
| วิธีการที่มีค่ามาก | วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า | |
| อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ | แหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ โมดูเลเตอร์ความเข้มภายใต้การทดสอบ แหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ ± 15V เครื่องวัดพลังงานแสง | แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ โมดูเลเตอร์ความเข้มภายใต้การทดสอบ แหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ ออสซิลโลสโคป แหล่งสัญญาณ (ดีซีอคติ) |
| เวลาทดสอบ | 20นาที() | 5 นาที |
| ข้อดีจากการทดลอง | สำเร็จได้ง่าย | การทดสอบค่อนข้างแม่นยำ สามารถรับแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น DC และแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ในเวลาเดียวกัน |
| ข้อเสียของการทดลอง | เวลานานและปัจจัยอื่น ๆ การทดสอบไม่ถูกต้อง ทดสอบแรงดันครึ่งคลื่น DC ของผู้โดยสารโดยตรง | ค่อนข้างนาน ปัจจัยต่างๆ เช่น ข้อผิดพลาดในการตัดสินการบิดเบือนรูปคลื่นขนาดใหญ่ ฯลฯ การทดสอบไม่ถูกต้อง |
มันทำงานดังนี้:
(1) วิธีมูลค่าสุดขั้ว
วิธีค่าสุดขั้วใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น DC ของโมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติก ขั้นแรก หากไม่มีสัญญาณมอดูเลชั่น กราฟฟังก์ชันการถ่ายโอนของโมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติกจะได้มาจากการวัดแรงดันไบอัส DC และการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงเอาต์พุต และจากกราฟฟังก์ชันถ่ายโอน กำหนดจุดค่าสูงสุดและจุดค่าต่ำสุด และ รับค่าแรงดันไฟฟ้า DC ที่สอดคล้องกัน Vmax และ Vmin ตามลำดับ สุดท้าย ความแตกต่างระหว่างค่าแรงดันไฟฟ้าทั้งสองนี้คือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น Vπ=Vmax-Vmin ของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก
(2) วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า
โดยใช้วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าในการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของโมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติก เพิ่มคอมพิวเตอร์ไบอัส DC และสัญญาณมอดูเลชั่น AC ให้กับโมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติกพร้อมกันเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเมื่อความเข้มของแสงเอาต์พุตเปลี่ยนเป็นค่าสูงสุดหรือต่ำสุด ในเวลาเดียวกันและสามารถสังเกตได้บนออสซิลโลสโคปแบบดูอัลเทรซว่าสัญญาณมอดูเลตเอาท์พุตจะปรากฏความผิดเพี้ยนของความถี่เป็นสองเท่า ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สัมพันธ์กับการบิดเบือนสองเท่าของความถี่ที่อยู่ติดกันคือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก
สรุป: ทั้งวิธีค่าสูงสุดและวิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าในทางทฤษฎีสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกได้ แต่สำหรับการเปรียบเทียบ วิธีค่าที่ทรงพลังต้องใช้เวลาในการวัดนานขึ้น และเวลาการวัดนานขึ้นจะเนื่องมาจาก กำลังแสงเอาท์พุตของเลเซอร์จะผันผวนและทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด วิธีค่าสูงสุดจำเป็นต้องสแกนไบแอส DC ด้วยค่าสเต็ปเล็กๆ และบันทึกกำลังแสงเอาท์พุตของโมดูเลเตอร์พร้อมกันเพื่อให้ได้ค่าแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น DC ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
วิธีเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าเป็นวิธีหาแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นโดยการสังเกตรูปคลื่นเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า เมื่อแรงดันไบแอสที่ใช้ถึงค่าเฉพาะ การบิดเบือนการคูณความถี่จะเกิดขึ้น และการบิดเบือนของรูปคลื่นจะไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนเกินไป การสังเกตด้วยตาเปล่าไม่ใช่เรื่องง่าย ด้วยวิธีนี้ จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่สำคัญมากขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และสิ่งที่วัดได้คือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติก