เพื่อตอบสนองความต้องการข้อมูลที่เพิ่มขึ้นของผู้คน อัตราการส่งสัญญาณของระบบสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเพิ่มขึ้นทุกวัน เครือข่ายการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงในอนาคตจะพัฒนาไปสู่เครือข่ายการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่มีความเร็วสูงมาก ความจุขนาดใหญ่มาก ระยะทางไกลมาก และประสิทธิภาพสเปกตรัมสูงเป็นพิเศษ เครื่องส่งสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญ เครื่องส่งสัญญาณแสงความเร็วสูงประกอบด้วยเลเซอร์ที่สร้างตัวพาแสง อุปกรณ์สร้างสัญญาณไฟฟ้าที่ปรับเปลี่ยนได้ และโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกความเร็วสูงที่ปรับเปลี่ยนตัวพาแสง เมื่อเปรียบเทียบกับโมดูเลเตอร์ภายนอกประเภทอื่น โมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกลิเธียมไนโอเบตมีข้อดีคือความถี่การทำงานกว้าง ความเสถียรดี อัตราส่วนการดับสัญญาณสูง ประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียร อัตราการปรับเปลี่ยนสูง เสียงแหลมน้อย การเชื่อมต่อง่าย เทคโนโลยีการผลิตที่ครบถ้วน ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งสัญญาณแสงความเร็วสูง ความจุขนาดใหญ่ และระยะไกล
แรงดันไฟครึ่งคลื่นเป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญมากของตัวปรับแสงไฟฟ้า มันแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟอคติที่สอดคล้องกับความเข้มของแสงเอาต์พุตของตัวปรับแสงไฟฟ้าจากค่าต่ำสุดไปยังค่าสูงสุด มันกำหนดตัวปรับแสงไฟฟ้าได้ในระดับมาก วิธีการวัดแรงดันไฟครึ่งคลื่นของตัวปรับแสงไฟฟ้าอย่างแม่นยำและรวดเร็วมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ แรงดันไฟครึ่งคลื่นของตัวปรับแสงไฟฟ้ารวมถึง DC (ครึ่งคลื่น
แรงดันไฟฟ้าและความถี่วิทยุ) แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น ฟังก์ชันการถ่ายโอนของมอดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกเป็นดังนี้:
ในจำนวนนี้รวมถึงกำลังแสงขาออกของตัวปรับคลื่นแสงไฟฟ้า
คือกำลังแสงอินพุตของโมดูเลเตอร์
คือการสูญเสียการแทรกของมอดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติก
วิธีการที่มีอยู่ในการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นได้แก่ วิธีสร้างค่าสุดขั้วและวิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า ซึ่งสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นกระแสตรง (DC) และแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ของมอดูเลเตอร์ได้ตามลำดับ
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบวิธีทดสอบแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นสองวิธี
| วิธีค่าสุดขั้ว | วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า | |
| อุปกรณ์ห้องทดลอง | แหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ ตัวปรับความเข้มข้นที่อยู่ระหว่างการทดสอบ แหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ ±15V เครื่องวัดกำลังแสงออปติคอล | แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ตัวปรับความเข้มข้นที่อยู่ระหว่างการทดสอบ แหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ ออสซิลโลสโคป แหล่งสัญญาณ (อคติ DC) |
| เวลาทดสอบ | 20นาที() | 5นาที |
| ข้อดีของการทดลอง | ง่ายต่อการทำสำเร็จ | การทดสอบที่ค่อนข้างแม่นยำ สามารถรับแรงดันครึ่งคลื่น DC และแรงดันครึ่งคลื่น RF ได้ในเวลาเดียวกัน |
| ข้อเสียของการทดลอง | เป็นเวลานานและปัจจัยอื่นๆ ทำให้การทดสอบไม่แม่นยำ ทดสอบผู้โดยสารโดยตรงด้วยแรงดันไฟ DC ครึ่งคลื่น | ค่อนข้างนาน ปัจจัยต่างๆ เช่น ข้อผิดพลาดในการตัดสินการบิดเบือนรูปคลื่นขนาดใหญ่ เป็นต้น ทำให้การทดสอบไม่แม่นยำ |
มันทำงานดังต่อไปนี้:
(1) วิธีค่าสุดขั้ว
วิธีค่าสุดขั้วใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น DC ของมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้า ขั้นแรก หากไม่มีสัญญาณมอดูเลชั่น เส้นโค้งฟังก์ชันการถ่ายโอนของมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้าจะได้มาจากการวัดแรงดันไฟฟ้าไบอัส DC และการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงเอาต์พุต จากนั้นจากเส้นโค้งฟังก์ชันการถ่ายโอน ให้กำหนดจุดค่าสูงสุดและจุดค่าต่ำสุด แล้วรับค่าแรงดันไฟฟ้า DC ที่สอดคล้องกัน Vmax และ Vmin ตามลำดับ สุดท้าย ความแตกต่างระหว่างค่าแรงดันไฟฟ้าทั้งสองนี้คือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น Vπ=Vmax-Vmin ของมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้า
(2) วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า
เป็นการใช้วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้า เพิ่มสัญญาณคอมพิวเตอร์ไบอัส DC และมอดูเลชั่น AC ให้กับมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้าในเวลาเดียวกันเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้า DC เมื่อความเข้มของแสงเอาต์พุตเปลี่ยนไปเป็นค่าสูงสุดหรือต่ำสุด ในเวลาเดียวกัน และสามารถสังเกตได้บนออสซิลโลสโคปแบบดูอัลเทรซว่าสัญญาณมอดูเลชั่นเอาต์พุตจะปรากฏความบิดเบือนความถี่เป็นสองเท่า ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวของแรงดันไฟฟ้า DC ที่สอดคล้องกับความบิดเบือนความถี่เป็นสองเท่าที่อยู่ติดกันสองค่าคือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของมอดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้า
สรุป: วิธีค่าสุดขั้วและวิธีการเพิ่มความถี่สองเท่าสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของมอดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกได้ในเชิงทฤษฎี แต่เพื่อการเปรียบเทียบ วิธีค่าที่ทรงพลังต้องใช้เวลาในการวัดนานกว่า และเวลาในการวัดที่นานกว่าจะเกิดจาก กำลังแสงขาออกของเลเซอร์ผันผวนและทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด วิธีค่าสุดขั้วต้องสแกนไบอัส DC ด้วยค่าสเต็ปเล็กๆ และบันทึกกำลังแสงขาออกของมอดูเลเตอร์ในเวลาเดียวกันเพื่อให้ได้ค่าแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น DC ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าเป็นวิธีการกำหนดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นโดยการสังเกตรูปคลื่นการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า เมื่อแรงดันไฟฟ้าไบอัสที่ใช้ถึงค่าที่กำหนด ความบิดเบือนจากการคูณความถี่จะเกิดขึ้น และการบิดเบือนรูปคลื่นจะไม่ชัดเจนเกินไป การสังเกตด้วยตาเปล่าไม่ใช่เรื่องง่าย ด้วยวิธีนี้ จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่สำคัญมากขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และสิ่งที่วัดได้คือแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่น RF ของมอดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติก