Contrôleur de polarisation automatique pour modulateur MZM ultra haute précision
Fonctionnalité
• Contrôle de la tension de polarisation sur Peak/Null/Q+/Q−
• Contrôle de la tension de polarisation sur un point arbitraire
• Contrôle ultra précis : taux d'extinction maximal de 50 dB en mode Null ;
Précision de ±0,5° sur les modes Q+ et Q−
• Faible amplitude de tramage :
0,1 % Vπ en mode NULL et en mode PEAK
2 % Vπ en mode Q+ et en mode Q−
• Haute stabilité : grâce à une mise en œuvre entièrement numérique
• Profil bas : 40 mm (L) × 30 mm (P) × 10 mm (H)
• Facile à utiliser : Fonctionnement manuel avec mini cavalier ;
Opérations OEM flexibles via l'UART2 du microcontrôleur
• Deux modes différents pour fournir la tension de polarisation : a. Contrôle automatique de la polarisation
b. Tension de polarisation définie par l'utilisateur
Application
• LiNbO3 et autres modulateurs MZ
• NRZ et RZ numériques
• Applications Pulse
• Système de diffusion Brillouin et autres capteurs optiques
• Émetteur de télévision par câble
Performance
Figure 1. Suppression des porteurs
Figure 2. Génération d'impulsions
Figure 3. Puissance maximale du modulateur
Figure 4. Puissance minimale du modulateur
Rapport d'extinction CC maximal
Dans cette expérience, aucun signal RF n'a été appliqué au système. Une extinction en courant continu pur a été mesurée.
1. La figure 5 illustre la puissance optique de sortie du modulateur lorsque celui-ci est contrôlé à son point de crête. Elle affiche 3,71 dBm sur le diagramme.
2. La figure 6 illustre la puissance optique de sortie du modulateur lorsque celui-ci est contrôlé au point zéro. Le diagramme indique -46,73 dBm. En pratique, la valeur oscille autour de -47 dBm, et -46,73 dBm est une valeur stable.
3. Par conséquent, le taux d'extinction CC stable mesuré est de 50,4 dB.
Exigences pour un taux d'extinction élevé
1. Le modulateur du système doit présenter un taux d'extinction élevé. Les caractéristiques du modulateur déterminent le taux d'extinction maximal atteignable.
2. La polarisation de la lumière incidente du modulateur doit être prise en compte. Les modulateurs sont sensibles à la polarisation. Une polarisation correcte peut améliorer le taux d'extinction de plus de 10 dB. En laboratoire, un contrôleur de polarisation est généralement nécessaire.
3. Contrôleurs de polarisation adaptés. Lors de notre expérience de mesure du taux d'extinction en courant continu, nous avons atteint un taux de 50,4 dB, alors que la fiche technique du fabricant du modulateur n'indique que 40 dB. Cette amélioration s'explique par la dérive rapide de certains modulateurs. Les contrôleurs de polarisation Rofea R-BC-ANY mettent à jour la tension de polarisation toutes les secondes afin de garantir une réponse rapide.
Caractéristiques
| Paramètre | Min | Type | Max | Unité | Conditions |
| Performances de contrôle | |||||
| Taux d'extinction | MER 1 | 50 | dB | ||
| CSO2 | −55 | −65 | −70 | dBc | Amplitude de dithering : 2 % Vπ |
| Temps de stabilisation | 4 | s | Points de suivi : Null et Peak | ||
| 10 | Points de suivi : Q+ et Q- | ||||
| Électrique | |||||
| Tension d'alimentation positive | +14,5 | +15 | +15,5 | V | |
| Courant de puissance positif | 20 | 30 | mA | ||
| Tension de puissance négative | -15,5 | -15 | -14,5 | V | |
| Courant de puissance négatif | 2 | 4 | mA | ||
| Plage de tension de sortie | -9,57 | +9,85 | V | ||
| précision de la tension de sortie | 346 | µV | |||
| Fréquence de dithering | 999,95 | 1000 | 1000,05 | Hz | Version : signal de tramage à 1 kHz |
| Amplitude de dithering | 0,1%Vπ | V | Points de suivi : Null et Peak | ||
| 2%Vπ | Points de suivi : Q+ et Q- | ||||
| Optique | |||||
| Puissance optique d'entrée3 | -30 | -5 | dBm | ||
| Longueur d'onde d'entrée | 780 | 2000 | nm | ||
1. MER signifie « taux d’extinction du modulateur ». Le taux d’extinction obtenu correspond généralement à celui spécifié dans la fiche technique du modulateur.
2. Le terme CSO désigne le spectre composite du second ordre. Pour mesurer correctement le CSO, la linéarité du signal RF, des modulateurs et des récepteurs doit être assurée. De plus, les valeurs de CSO du système peuvent varier selon la fréquence RF utilisée.
3. Veuillez noter que la puissance optique d'entrée ne correspond pas à la puissance optique au point de polarisation sélectionné. Elle fait référence à la puissance optique maximale que le modulateur peut exporter vers le contrôleur lorsque la tension de polarisation est comprise entre −Vπ et +Vπ.
Interface utilisateur
Figure 5. Assemblage
| Groupe | Opération | Explication |
| Photodiode 1 | PD : Connectez la cathode de la photodiode MZM. | Fournir un retour photoélectrique |
| GND : Connectez l’anode de la photodiode MZM. | ||
| Pouvoir | Alimentation pour contrôleur de polarisation | V- : relie l'électrode négative |
| V+ : relie l'électrode positive | ||
| Sonde centrale : relie l'électrode de terre | ||
| Réinitialiser | Insérez le cavalier et retirez-le après 1 seconde. | Réinitialisez le contrôleur |
| Sélection du mode | Insérez ou retirez le cavalier | Sans cavalier : mode nul ; avec cavalier : mode quadruple |
| Polar Select2 | Insérez ou retirez le cavalier | Sans cavalier : polarité positive ; avec cavalier : polarité négative |
| Tension de polarisation | Connectez-vous au port de tension de polarisation MZM | Les tensions OUT et GND fournissent les tensions de polarisation du modulateur. |
| DIRIGÉ | Constamment sur | Fonctionnement en état stable |
| Marche-arrêt ou arrêt-marche toutes les 0,2 s | Traitement des données et recherche du point de contrôle | |
| Marche/arrêt ou arrêt/marche toutes les 1 s | La puissance optique d'entrée est trop faible. | |
| Marche-arrêt ou arrêt-marche toutes les 3 secondes | La puissance optique d'entrée est trop forte. | |
| UART | Contrôler le contrôleur via UART | 3,3 : tension de référence de 3,3 V |
| GND : Masse | ||
| RX : Réception du contrôleur | ||
| TX : Transmission du contrôleur | ||
| Sélectionner le contrôle | Insérez ou retirez le cavalier | Sans cavalier : contrôle par cavalier ; avec cavalier : contrôle UART |
1. Certains modulateurs MZ sont équipés de photodiodes internes. Le choix de la configuration du contrôleur doit se faire entre l'utilisation de sa propre photodiode et celle du modulateur. Pour les expériences de laboratoire, il est recommandé d'utiliser la photodiode du contrôleur pour deux raisons : premièrement, sa qualité est garantie ; deuxièmement, l'intensité lumineuse incidente est plus facile à ajuster. Remarque : si vous utilisez la photodiode interne du modulateur, assurez-vous que son courant de sortie est strictement proportionnel à la puissance d'entrée.
2. La broche Polar sert à commuter le point de contrôle entre Peak et Null en mode de contrôle Null (déterminé par la broche Mode Select) ou Quad+.
En mode Quad, le point de contrôle est nul (Null) ou quadruple positif (Quad+). Si le cavalier de la broche polaire n'est pas inséré, le point de contrôle est nul (Null) en mode Null et quadruple positif (Quad+) en mode Quad. L'amplitude du système RF influe également sur le point de contrôle. En l'absence de signal RF ou en cas de faible amplitude, le contrôleur verrouille le point de fonctionnement sur le point correct sélectionné par le cavalier MS et PLR. Lorsque l'amplitude du signal RF dépasse un certain seuil, la polarité du système s'inverse. Dans ce cas, le connecteur PLR doit être dans l'état opposé : le cavalier doit être inséré s'il n'est pas déjà en place, ou retiré s'il l'est.
Application typique
La manette est facile à utiliser.
Étape 1. Connectez le port 1 % du coupleur à la photodiode du contrôleur.
Étape 2. Connectez la sortie de tension de polarisation du contrôleur (via un connecteur SMA ou un connecteur à 2 broches de 2,54 mm) au port de polarisation du modulateur.
Étape 3. Fournir au contrôleur des tensions CC de +15 V et -15 V.
Étape 4. Réinitialisez la manette, elle se remettra alors en marche.
REMARQUE. Veuillez vous assurer que le signal RF de l'ensemble du système est activé avant de réinitialiser le contrôleur.
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