电光调制器内置PD的使用 | iXblue|苏州波弗光电科技有限公司

铌酸锂（LiNbO3）M-Z强度万博网页版在线登入是自诞生以来得到了广泛的应用，主要应用于光网络1310nm和1550nm波段，1064nm近红外激光器波段，以及800nm-900nm原子物理波段。M-Z电光强度万博网页版在线登入是干涉型器件，具有正弦传输特性函数（下图黑色曲线），在强度万博网页版在线登入上施加适当的偏压值，使万博网页版在线登入工作在合适的工作点（下图QUAD+），可以实现高速的电信号-光信号转换（下图红色曲线）。虽然铌酸锂器件已经相对成熟，非常稳定，但它们的工作点任然会受到外部条件的变化而产生的缓慢的漂移（请参考iXblue偏压控制器产品介绍）。为了独立调整M-Z电光万博网页版在线登入的工作点并应用高频调制信号，人们设计了两组电极：一组电极即射频电极，用于施加射频信号（NRZ, PRBS等数字信号，模拟信号，脉冲信号等）。第二组电极，直流偏压电极，用来调节万博网页版在线登入的工作点。

下图显示了M-Z电光万博网页版在线登入的典型外观结构，iXblue的强度万博网页版在线登入由一个射频RF端口和4个针脚组成：

• RF端口：外接输入射频信号

• 针脚1&2：直流偏压，连接偏压控制器

• 针脚3&4 : 内置PD

铌酸锂（LiNbO3）强度万博网页版在线登入由于具有较宽的带宽，抑制啁啾特性，长期可靠等特性，是高速光传输系统不可缺少的器件。然而，作为铌酸锂万博网页版在线登入输出的工作点随温度和时间漂移而略有变化，该漂移会导致消光比的变差，波形的畸变等，如下图。

DC 偏压漂移对输出光信号强度的影响

为了调节并保持万博网页版在线登入输出状态，监控并补偿直流偏压的变化，我们需要从输出的光信号中采样一小部分(通常1%或10%)，把它接入监控万博手机登录怎么下载二极管（PD），再通过偏压控制器的反馈电路进行控制。在这方面，通常有两种方法可以获得来自铌酸锂波导万博网页版在线登入的监控光信号。第一种方法在万博网页版在线登入输出端口外接一个耦合器，以及提取一部分调制信号作为监视信号，尽管最终输出的使用功率根据耦合器的性能略有损失。另一个方法是在万博网页版在线登入内部集成一个PD，用于测量波导和耦合处的杂散光，这样的好处是不引起主输出信号的任何额外损耗。

第二种方法，如下图所示，在波导和光纤Pigtail附近将杂散光引向PD芯片(朝向芯片面放置）。万博网页版在线登入内部的PD，为最为普通的万博手机登录怎么下载二极管，因其价值非常低，容易组装，并不会引起成本的大幅变化，所以也就默认为业内标准，几乎所有的万博网页版在线登入制造商都会集成上一个PD。这样做的好处就是，除了上面提到的无任何额外损耗外，还可以省去外置耦合器的费用和体积，体积尤其对一些集成化要求较高的应用更为重要。然而，从下图可以看出，该PD探测时的波导，波导-光纤耦合，光纤pigtail等位置的杂散光时，该PD相对独立于以上器件，那么当相对位置发生变化时，例如温度引起的壳体形变，PD所探测的光强就会发生变化，但是该变化未必是由于直流偏压漂移而影响的，这也就造成在某些情况下，通过内置PD监控并不能完美的锁定工作点。

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举例而言，对于高消光比万博网页版在线登入MXER系列，消光比(请参考微信文章常见电光万博网页版在线登入参数定义)是应用的最重要指标(请参考微信文章BOTDA光纤传感系统中电光万博网页版在线登入和光纤的选择)。由于偏压的漂移，消光比也就随之变差，因此长时间稳定的消光比必须通过偏压控制器MBC连实现。如下图，通过外置耦合器和偏压控制器可以实现>40dB长时间的消光比稳定性。如果使用万博网页版在线登入内部的PD作为监控方式而不用外部耦合器，仅能保证>30dB的消光比稳定性。

Measurement done with high extinction ration > 40 dB modulator. Internal PD can do only >30dB ER

稳定的偏压控制方式，是前文所说的第一种方式，通过万博网页版在线登入外接耦合器来实现。iXblue 偏压控制器MBC-DG-LAB默认内置耦合器（一般1:99），其控制原理是在调制光信号中叠加一个低频率和低振幅的抖动信号（也称为导频信号），任何偏离工作点的情况都会产生谐波，可以通过测量结果的频率分析和特定算法进行信号处理。万博网页版在线登入工作点在QUAD+或QUAD-时，导频信号的二次谐波为零。当万博网页版在线登入工作点在Min或Max时，导频信号的一阶为零，因为MBC-DG-LAB可以锁定常规应用的4种工作点。另外，对于要求非常纯净的载波信号的模拟调制，iXblue同样提供无导频信号的MBC-AN-LAB。