כדי לענות על הדרישה הגוברת של אנשים למידע, קצב השידור של מערכות תקשורת באמצעות סיבים אופטיים עולה מיום ליום. רשת התקשורת האופטית העתידית תתפתח לכיוון רשת תקשורת באמצעות סיבים אופטיים במהירות גבוהה במיוחד, קיבולת גדולה במיוחד, מרחק ארוך במיוחד ויעילות ספקטרום גבוהה במיוחד. משדר הוא קריטי. משדר אותות אופטי במהירות גבוהה מורכב בעיקר מלייזר המייצר נושא גל אופטי, מכשיר מווסת אותות חשמליים ומאפנן אלקטרו-אופטי במהירות גבוהה המווסת את הנושא האופטי. בהשוואה לסוגים אחרים של מאפננים חיצוניים, למאפננים אלקטרו-אופטיים מסוג ליתיום ניובט יש יתרונות של תדר פעולה רחב, יציבות טובה, יחס הכחדה גבוה, ביצועי עבודה יציבים, קצב אפנון גבוה, ציוץ קטן, צימוד קל, טכנולוגיית ייצור בוגרת וכו'. הוא נמצא בשימוש נרחב במערכות שידור אופטיות במהירות גבוהה, בעלות קיבולת גדולה ולמרחקים ארוכים.
מתח חצי הגל הוא פרמטר פיזיקלי קריטי ביותר של המודולטור האלקטרו-אופטי. הוא מייצג את השינוי במתח ההטיה המתאים לעוצמת אור המוצא של המודולטור האלקטרו-אופטי מהמינימום למקסימום. הוא קובע במידה רבה את המודולטור האלקטרו-אופטי. כיצד למדוד במדויק ובמהירות את מתח חצי הגל של המודולטור האלקטרו-אופטי יש חשיבות רבה לייעול ביצועי המכשיר ולשיפור יעילותו. מתח חצי הגל של המודולטור האלקטרו-אופטי כולל DC (חצי גל
מתח חצי גל (מתח ותדר רדיו). פונקציית ההעברה של המודולטור האלקטרו-אופטי היא כדלקמן:
ביניהם נמצא הספק האופטי של המופנן האלקטרו-אופטי;
האם הספק האופטי הקלט של המודולטור;
האם אובדן ההחדרה של המודולטור האלקטרו-אופטי;
שיטות קיימות למדידת מתח חצי גל כוללות שיטות של יצירת ערכים קיצוניים והכפלת תדרים, שיכולות למדוד את מתח חצי הגל של הזרם הישיר (DC) ואת מתח חצי הגל של תדר רדיו (RF) של המודולטור, בהתאמה.
טבלה 1 השוואה בין שתי שיטות בדיקת מתח חצי גל
| שיטת הערך הקיצוני | שיטת הכפלת התדירות | |
| ציוד מעבדה | ספק כוח לייזר מווסת עוצמה תחת בדיקה ספק כוח DC מתכוונן ±15V מד הספק אופטי | מקור אור לייזר מווסת עוצמה תחת בדיקה ספק כוח DC מתכוונן אוֹסְצִילוֹסקוּפּ מקור האות (הטיה של DC) |
| זמן בדיקה | 20 דקות () | 5 דקות |
| יתרונות ניסיוניים | קל להגשמה | בדיקה מדויקת יחסית ניתן להשיג מתח חצי גל DC ומתח חצי גל RF בו זמנית |
| חסרונות ניסויים | זמן רב וגורמים אחרים, הבדיקה אינה מדויקת בדיקת נוסעים ישירה מתח חצי גל DC | זמן ארוך יחסית גורמים כגון שגיאת שיפוט עיוות צורת גל גדולה וכו', הבדיקה אינה מדויקת |
זה עובד כך:
(1) שיטת ערך קיצוני
שיטת הערך הקיצוני משמשת למדידת מתח חצי גל DC של המודולטור האלקטרו-אופטי. ראשית, ללא אות המודולציה, עקומת פונקציית ההעברה של המודולטור האלקטרו-אופטי מתקבלת על ידי מדידת מתח ההטיה DC ושינוי עוצמת האור ביציאה, ועקומה של פונקציית ההעברה קובעים את נקודת הערך המקסימלית ואת נקודת הערך המינימלית, ומקבלים את ערכי מתח ה-DC המתאימים Vmax ו-Vmin בהתאמה. לבסוף, ההפרש בין שני ערכי המתח הללו הוא מתח חצי הגל Vπ=Vmax-Vmin של המודולטור האלקטרו-אופטי.
(2) שיטת הכפלת התדירות
הוא השתמש בשיטת הכפלת התדר כדי למדוד את מתח חצי הגל של ה-RF של המודולטור האלקטרו-אופטי. הוסף את מחשב ההטיה של DC ואת אות המודולציה AC למודולטור האלקטרו-אופטי בו זמנית כדי לכוונן את מתח ה-DC כאשר עוצמת האור ביציאה משתנה לערך מקסימלי או מינימלי. במקביל, ניתן לראות באוסצילוסקופ בעל העקבות הכפולות כי אות המווסת ביציאה יופיע בעיוות הכפלת תדר. ההבדל היחיד בין מתח ה-DC המתאים לשני עיוותים של הכפלת תדר סמוכים הוא מתח חצי הגל של ה-RF של המודולטור האלקטרו-אופטי.
סיכום: גם שיטת הערך הקיצוני וגם שיטת הכפלת התדר יכולות תיאורטית למדוד את מתח חצי הגל של המודולטור האלקטרו-אופטי, אך לשם השוואה, שיטת הערך העוצמתי דורשת זמן מדידה ארוך יותר, וזמן המדידה הארוך יותר ייגרם עקב תנודות בהספק האופטי של המוצא של הלייזר וגורם לשגיאות מדידה. שיטת הערך הקיצוני צריכה לסרוק את ההטיה של הזרם הישר עם ערך צעד קטן ולתעד את ההספק האופטי של המוצא של המודולטור בו זמנית כדי לקבל ערך מתח חצי גל ישר מדויק יותר.
שיטת הכפלת התדר היא שיטה לקביעת מתח חצי גל על ידי התבוננות בצורת גל הכפלת התדר. כאשר מתח ההטיה המופעל מגיע לערך מסוים, מתרחש עיוות הכפלת תדר, ועיוות צורת הגל אינו מורגש במיוחד. לא קל לצפות בו בעין בלתי מזוינת. בדרך זו, הדבר יגרום בהכרח לשגיאות משמעותיות יותר, ומה שהוא מודד הוא מתח חצי גל ה-RF של המודולטור האלקטרו-אופטי.