引用本文:

刘志强,王贝贝,唐玉春,等:一种宽温度范围电光调制器偏压控制装置的研究[J]. 光通信技术,2019,43(7):42-44.

一种宽温度范围电光调制器偏压控制装置的研究

刘志强1,3,王贝贝1,唐玉春2,李传起4,1*,陆 叶1,伍浩成3,李文甫3

(1.广西师范大学 电子工程学院,广西 桂林 541004; 2.装备发展部军代局驻上海地区军代室,上海 200437) (3.中国电子科技集团公司 第三十四研究所,广西 桂林 541004; 4.南宁师范大学 物理与电子学院,南宁530001)

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摘要:在光纤通信中,电光调制器传输特性曲线易受环境温度等因素的影响发生漂移,严重影响系统的通信质量。通过介绍LiNbO3电光调制器的工作机理,分析了调制器静态工作点随温度剧烈变化对输出波形的影响,通过外加电导频信号和内置光电二极管(PD)检测的方法,设计了一款具有自动锁定最佳工作点功能的偏压控制装置。实验结果表明:该偏压控制装置可以工作在-55 ℃~+80 ℃宽温度范围内,使调制器的传输特性曲线不随外界环境温度的变化而变化,能够很好地满足电光调制器在恶劣环境中的应用要求。

关键词:电光调制器;偏压控制;宽温度范围;电导频;内置光电二极管

中图分类号:TN914 文献标志码:文章编号:1002-5561(2019)07-0042-03

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.07.010

0 引言
       随着通信技术的不断发展,光纤通信由于具有大容量、长距离以及超高速率等优势,已成为现代通信技术的重要支柱[1]。为了实现光纤通信,目前主要利用内调制技术和外调制技术完成对电信号的调制。但内调制的响应速度和消光比都无法满足高速光通信的应用需求,而外调制不仅具有极高的带宽和超高的速率,还具有较高的消光比和输出光功率[2],因此通常采用外调制技术作为高速光通信(特别是射频微波通信)的主要调制方式。
   目前,常用的外调制器有电光、磁光和声光调制器等[3],其中铌酸锂(LiNbO3)电光调制器由于具有较高的调制带宽、较低的驱动电压、较小的插入损耗以及复杂环境下稳定的工作性能等优点,获得广泛应用[4]。然而,外界环境温度的剧烈变化、输入被传射频信号的正常起伏和介质热积累效应等因素都会引起LiNbO3电光调制器的传输特性曲线发生漂移[5],导致被传射频信号产生畸变,严重影响系统的通信质量[6]。为克服上述因素对电光调制器传输特性曲线的影响,使其在任何情况下都保持在最佳工作点上工作,本文对电光调制器宽温度范围的偏压控制装置进行研究。

5 结束语
       本文通过外加电导频信号和内置PD检测的方法,设计了一款具有自动锁定最佳工作点功能的宽温度范围的偏压控制装置。实验证明:该偏压控制装置能很好地适应外界环境温度的剧烈变化,从而保证LiNbO3电光调制器工作的稳定性,可以满足高速长距离光纤通信的应用要求。