Ultrahochpräziser MZM-Modulator Bias-Controller Automatischer Bias-Controller
Besonderheit
• Vorspannungsregelung auf Peak/Null/Q+/Q−
• Vorspannungsregelung an beliebigem Punkt
• Ultrapräzise Steuerung: 50 dB maximales Auslöschungsverhältnis im Nullmodus;
±0,5◦ Genauigkeit im Q+- und Q−-Modus
• Geringe Ditheramplitude:
0,1 % Vπ im NULL-Modus und PEAK-Modus
2 % Vπ im Q+-Modus und Q−-Modus
• Hohe Stabilität: durch volldigitale Umsetzung
• Niedriges Profil: 40 mm (B) × 30 mm (T) × 10 mm (H)
• Einfache Bedienung: Manuelle Bedienung mit Mini-Jumper;
Flexibler OEM-Betrieb durch MCU UART2
• Zwei verschiedene Modi zur Bereitstellung der Vorspannung: a. Automatische Vorspannungsregelung
b. Benutzerdefinierte Vorspannung
Anwendung
• LiNbO3 und andere MZ-Modulatoren
• Digitale NRZ, RZ
• Pulsanwendungen
• Brillouin-Streusystem und andere optische Sensoren
• CATV-Sender
Leistung
Abbildung 1. Trägerunterdrückung
Abbildung 2. Impulserzeugung
Abbildung 3. Maximale Modulatorleistung
Abbildung 4. Minimale Modulatorleistung
Maximales DC-Auslöschungsverhältnis
In diesem Experiment wurden keine HF-Signale auf das System angewendet. Es wurde reine DC-Extinktion gemessen.
1. Abbildung 5 zeigt die optische Leistung des Modulatorausgangs, wenn der Modulator am Spitzenpunkt gesteuert wird. Im Diagramm sind 3,71 dBm dargestellt.
2. Abbildung 6 zeigt die optische Leistung des Modulatorausgangs, wenn der Modulator am Nullpunkt geregelt wird. Das Diagramm zeigt -46,73 dBm. Im realen Experiment schwankt der Wert um -47 dBm; -46,73 ist ein stabiler Wert.
3. Daher beträgt das gemessene stabile DC-Auslöschungsverhältnis 50,4 dB.
Anforderungen an ein hohes Extinktionsverhältnis
1. Der Systemmodulator muss ein hohes Extinktionsverhältnis aufweisen. Die Eigenschaften des Systemmodulators bestimmen, welches maximale Extinktionsverhältnis erreicht werden kann.
2. Die Polarisation des Modulator-Eingangslichts muss berücksichtigt werden. Modulatoren reagieren empfindlich auf Polarisation. Eine korrekte Polarisation kann das Extinktionsverhältnis um über 10 dB verbessern. In Laborexperimenten wird üblicherweise ein Polarisationsregler benötigt.
3. Geeignete Bias-Regler. In unserem DC-Extinktionsverhältnis-Experiment wurde ein Extinktionsverhältnis von 50,4 dB erreicht. Das Datenblatt des Modulatorherstellers gibt jedoch nur 40 dB an. Der Grund für diese Verbesserung liegt darin, dass manche Modulatoren sehr schnell driften. Rofea R-BC-ANY Bias-Regler aktualisieren die Bias-Spannung jede Sekunde, um eine schnelle Track-Reaktion zu gewährleisten.
Technische Daten
| Parameter | Mindest | Typ | Max | Einheit | Bedingungen |
| Kontrollleistung | |||||
| Aussterberate | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Dither-Amplitude: 2 %Vπ |
| Stabilisierungszeit | 4 | s | Tracking-Punkte: Null und Peak | ||
| 10 | Trackingpunkte: Q+ und Q- | ||||
| Elektrisch | |||||
| Positive Netzspannung | +14,5 | +15 | +15,5 | V | |
| Positiver Leistungsstrom | 20 | 30 | mA | ||
| Negative Netzspannung | -15,5 | -15 | -14,5 | V | |
| Negativer Leistungsstrom | 2 | 4 | mA | ||
| Ausgangsspannungsbereich | -9,57 | +9,85 | V | ||
| Präzision der Ausgangsspannung | 346 | µV | |||
| Dither-Frequenz | 999,95 | 1000 | 1000,05 | Hz | Version: 1kHz Dithersignal |
| Dither-Amplitude | 0,1 % Vπ | V | Tracking-Punkte: Null und Peak | ||
| 2 % Vπ | Trackingpunkte: Q+ und Q- | ||||
| Optisch | |||||
| Optische Eingangsleistung3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Eingangswellenlänge | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER steht für Modulator Extinction Ratio (Modulator-Extinktionsverhältnis). Das erreichte Extinktionsverhältnis entspricht typischerweise dem im Modulator-Datenblatt angegebenen Extinktionsverhältnis.
2. CSO steht für Composite Second Order. Für eine korrekte CSO-Messung muss die lineare Qualität von HF-Signal, Modulatoren und Empfängern gewährleistet sein. Darüber hinaus können die CSO-Werte des Systems bei unterschiedlichen HF-Frequenzen variieren.
3. Bitte beachten Sie, dass die optische Eingangsleistung nicht der optischen Leistung am gewählten Vorspannungspunkt entspricht. Sie bezieht sich auf die maximale optische Leistung, die der Modulator an den Controller ausgeben kann, wenn die Vorspannung zwischen −Vπ und +Vπ liegt.
Benutzeroberfläche
Abbildung 5. Montage
| Gruppe | Betrieb | Erläuterung |
| Fotodiode 1 | PD: Verbinden Sie die Kathode der MZM-Fotodiode | Geben Sie Fotostrom-Feedback |
| GND: Verbinden Sie die Anode der MZM-Fotodiode | ||
| Leistung | Stromquelle für Bias-Controller | V-: verbindet die negative Elektrode |
| V+: verbindet die positive Elektrode | ||
| Mittlere Sonde: verbindet die Masseelektrode | ||
| Zurücksetzen | Jumper einstecken und nach 1 Sekunde wieder herausziehen | Setzen Sie den Controller zurück |
| Modusauswahl | Stecken oder ziehen Sie den Jumper | ohne Jumper: Null-Modus; mit Jumper: Quad-Modus |
| Polar Select2 | Stecken oder ziehen Sie den Jumper | ohne Jumper: Positiver Polar; mit Jumper: Negativer Polar |
| Vorspannung | Mit dem MZM-Vorspannungsanschluss verbinden | OUT und GND liefern Vorspannungen für den Modulator |
| LED | Ständig auf | Arbeiten im stabilen Zustand |
| Ein-Aus oder Aus-Ein alle 0,2 s | Datenverarbeitung und Suche nach Kontrollpunkten | |
| An-Aus oder Aus-An alle 1s | Die optische Eingangsleistung ist zu schwach | |
| An-Aus oder Aus-An alle 3s | Die optische Eingangsleistung ist zu hoch | |
| UART | Controller über UART bedienen | 3.3: 3,3 V Referenzspannung |
| GND: Masse | ||
| RX: Empfangen vom Controller | ||
| TX: Senden des Controllers | ||
| Steuerungsauswahl | Stecken oder ziehen Sie den Jumper | ohne Jumper: Jumper-Steuerung; mit Jumper: UART-Steuerung |
1. Einige MZ-Modulatoren verfügen über interne Fotodioden. Beim Controller-Setup sollte zwischen der Verwendung der Controller-Fotodiode oder der internen Fotodiode des Modulators gewählt werden. Für Laborexperimente empfiehlt sich die Verwendung der Controller-Fotodiode aus zwei Gründen: Erstens gewährleistet die Controller-Fotodiode eine höhere Qualität. Zweitens lässt sich die Eingangslichtintensität einfacher einstellen. Hinweis: Bei Verwendung der internen Fotodiode des Modulators ist darauf zu achten, dass der Ausgangsstrom der Fotodiode streng proportional zur Eingangsleistung ist.
2. Der Polar-Pin wird verwendet, um den Kontrollpunkt zwischen Peak und Null im Null-Kontrollmodus (bestimmt durch den Mode Select-Pin) oder Quad+ umzuschalten
und Quad- im Quad-Steuermodus. Wenn der Jumper des Polar-Pins nicht eingesetzt ist, ist der Steuerpunkt im Null-Modus Null oder im Quad-Modus Quad+. Die Amplitude des HF-Systems beeinflusst ebenfalls den Steuerpunkt. Wenn kein HF-Signal vorhanden ist oder die HF-Signalamplitude gering ist, kann der Controller den Arbeitspunkt auf den durch den MS- und PLR-Jumper ausgewählten korrekten Punkt fixieren. Überschreitet die HF-Signalamplitude einen bestimmten Schwellenwert, ändert sich die Polarität des Systems. In diesem Fall sollte sich der PLR-Header im entgegengesetzten Zustand befinden, d. h. der Jumper sollte eingesetzt sein, wenn er nicht eingesetzt ist, oder herausgezogen sein, wenn er eingesetzt ist.
Typische Anwendung
Die Steuerung ist einfach zu bedienen.
Schritt 1. Verbinden Sie den 1%-Anschluss des Kopplers mit der Fotodiode des Controllers.
Schritt 2. Verbinden Sie den Vorspannungsausgang des Controllers (über SMA oder 2,54 mm 2-poligen Header) mit dem Vorspannungsanschluss des Modulators.
Schritt 3. Versorgen Sie den Controller mit +15 V und -15 V Gleichspannung.
Schritt 4. Setzen Sie den Controller zurück und er wird funktionieren.
HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass das HF-Signal des gesamten Systems eingeschaltet ist, bevor Sie den Controller zurücksetzen.
Rofea Optoelectronics bietet eine Produktlinie kommerzieller elektrooptischer Modulatoren, Phasenmodulatoren, Intensitätsmodulatoren, Fotodetektoren, Laserlichtquellen, DFB-Lasern, optischen Verstärkern, EDFA, SLD-Lasern, QPSK-Modulation, Pulslasern, Lichtdetektoren, symmetrischen Fotodetektoren, Lasertreibern, Glasfaserverstärkern, optischen Leistungsmessern, Breitbandlasern, abstimmbaren Lasern, optischen Detektoren, Laserdiodentreibern und Glasfaserverstärkern. Wir bieten außerdem viele spezielle Modulatoren zur individuellen Anpassung an, wie z. B. 1*4-Array-Phasenmodulatoren, Modulatoren mit ultraniedrigem VPI und ultrahohem Extinktionsverhältnis, die hauptsächlich in Universitäten und Instituten eingesetzt werden.
Wir hoffen, dass unsere Produkte Ihnen und Ihrer Forschung hilfreich sein werden.
