電光調(diào)制器的性能主要由幾個(gè)參數(shù)決定，相對而言，插損、半波電壓、帶寬和消光比是最常見的，也是最經(jīng)常問到的問題，本章節(jié)將介紹iXblue電光調(diào)制器常見參數(shù)的測量方法。

**1.1 插損 ** (Insertion loss-IL)

調(diào)制器的損耗主要是由于幾個(gè)光傳輸過程中造成的光強(qiáng)衰減，例如光纖和鈮酸鋰波導(dǎo)之間的耦合、光在波導(dǎo)中傳輸?shù)膿p耗等。對于強(qiáng)度調(diào)制器，需要通過調(diào)節(jié)調(diào)制器的DC偏壓(Pin 1&2)，以測量調(diào)制器的最大傳輸（輸出）功率。對于相位調(diào)制器，則無需偏壓控制，直接測量輸入和輸出功率。需要注意的是有沒有光學(xué)接頭（通常為FC/APC），調(diào)制器的測量方法有區(qū)別，常規(guī)產(chǎn)品都是帶光纖接頭的，所以這里我們僅僅介紹這種測量方法。無光纖接頭的測量方法，請聯(lián)系我們提供詳細(xì)的調(diào)制器手冊。

將電光調(diào)制器輸入功率和輸出功率之差定義為插損：

接下來的部分描述關(guān)于帶光纖接頭的電光強(qiáng)度調(diào)制器的測量。

參考光功率的測量 ( Pref )：

強(qiáng)度調(diào)制器最大輸出功率測量 ( Pout ):

備注：該測量包含因光纖接頭錯(cuò)位及法蘭匹配問題所帶來的不確定性。

鑒于每個(gè)器件（接頭、法蘭）的質(zhì)量和兼容性，預(yù)估光損耗如下：

FC/APC @1550 nm: DIL ≤ 0.25 dB 每個(gè)接頭

FC/APC @1060 nm: DIL ≤ 0.4 dB 每個(gè)接頭

FC/APC @850 nm: DIL ≤ 0.5 dB 每個(gè)接頭

1.2 靜態(tài)消光比 (Static Extinction Ratio - SER)

靜態(tài)消光比僅僅適用于強(qiáng)度調(diào)制器，而非相位調(diào)制器。其被定義為，在無外接射頻RF電信號(hào)的時(shí)候，強(qiáng)度調(diào)制器輸出光的ON-(or Max)狀態(tài)和OFF-(or Min)狀態(tài)之間的最大動(dòng)態(tài)范圍。通過調(diào)節(jié)調(diào)制器的DC偏壓(Pin 1&2)，以測量調(diào)制器的最大輸出(ON)和最小輸出(OFF)光功率，通過dB值表示：

備注：用于調(diào)節(jié)Pmin的DC電壓可正可負(fù)。我們建議選擇最接近光功率為零的那個(gè)Min點(diǎn)作為參考（以便最大程度的降低DC漂移）。如下圖，0V左右兩邊各有一個(gè)Min點(diǎn)，左邊Min點(diǎn)所對應(yīng)的optical power數(shù)值更接近零。

1.3 動(dòng)態(tài)消光比(Dynamic Extinction Ratio - DER )

動(dòng)態(tài)消光比的測量需要接入射頻RF電信號(hào)在調(diào)制器的射頻端口，并且DC偏壓設(shè)置在所做應(yīng)用的合適工作點(diǎn)上(通常Quad+, Quad-, Min，詳見調(diào)制器的偏壓控制文章)。所以，動(dòng)態(tài)消光比是和最終應(yīng)用相關(guān)的。例如數(shù)字調(diào)制方式(10Gb/s，通過MX-LN-10調(diào)制)，如下圖，通過PRBS產(chǎn)生射頻電信號(hào)，偏壓控制在Quad點(diǎn)上，通過高速示波器，我們測量的眼圖最高和最低水平的比值-動(dòng)態(tài)消光比是18.6dB（見示波器測量數(shù)值Ext. Ratio）。

沒有特殊的物理原因解釋為什么動(dòng)態(tài)消光比和靜態(tài)消光比不一樣。但是，動(dòng)態(tài)消光比通常測量的要比靜態(tài)消光比低一些。我們的簡單解釋是，動(dòng)態(tài)消光比測試中由于引入了射頻信號(hào)、射頻放大器、高速探測器和示波器等更多器件和設(shè)備，這些額外的噪聲會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)消光比略低。

1.4 半波電壓 (Vπ**) **

通常有兩種半波電壓的定義：直流偏壓的半波電壓VπDC和射頻半波電壓VπRF，下面將分別介紹。

1.4.1 **直流偏壓的半波電壓V~ π~DC 的測量(DC 偏壓端口)**

直流偏壓的半波電壓VπDC僅僅適用于強(qiáng)度調(diào)制器，而非相位調(diào)制器（無偏壓接口）。VπDC是電光調(diào)制器，通過DC偏壓調(diào)節(jié)，傳輸?shù)墓獠ㄒ胍粋€(gè)π相移所需的電壓。對于強(qiáng)度調(diào)制器，即M-Z干涉儀，半波電壓(V π )對應(yīng)為將光輸出功率從最大Pmax改變?yōu)樽钚min時(shí)的DC偏壓值，(參考調(diào)制器的傳輸曲線 MTF)，其測量方法同前面靜態(tài)消光比的測量，只不過此時(shí)記錄電壓值的差值。

強(qiáng)度調(diào)制器傳輸曲線

1.4.2 射頻半波電壓V~ π~RF的測量(RF 射頻端口)

射頻半波電壓VπRF是射頻信號(hào)源的電壓注入RF射頻端口，輸出的光波一個(gè)p相移所需的電壓。對于強(qiáng)度調(diào)制器，該電壓需將光輸出功率從為最小P min (OFF狀態(tài))調(diào)制到最大P max (ON 狀態(tài))。對于數(shù)字調(diào)制，如前面眼圖，眼圖的張開(強(qiáng)度)的大小是通過改變射頻驅(qū)動(dòng)電壓的大小而優(yōu)化得到最好的動(dòng)態(tài)消光比，此時(shí)注入調(diào)制器的射頻電壓稱為射頻半波電壓VπRF。

1.4.2.1 強(qiáng)度調(diào)制器

1.4.2.2 相位調(diào)制器

對于相位調(diào)制器測量VπRF，必須將相位的變化轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)度的變化。這有很多方法：其一包括45度入射相位調(diào)制器波導(dǎo)（偏振波導(dǎo)APE工藝不適用，通常iXblue 1微米及其以下波長調(diào)制器為偏振波導(dǎo)），建立一個(gè)干涉儀系統(tǒng)。其二可通過在一路光路中加入相位調(diào)制器，建議法布里-珀羅干涉儀。更多方法，請參考我們應(yīng)用指南”相位調(diào)制器帶寬測試”應(yīng)用指南。

1.5 電回?fù)p****S11（Electrical return loss）及電光帶寬S21（Electro-optical bandwidth）

S11是電回?fù)p，定義為射頻電信號(hào)從調(diào)制器RF端口反射回信號(hào)源的比例(dB表示)。S21定義為注入調(diào)制器射頻端口的電信號(hào)-3dB高頻截止帶寬。調(diào)制器的RF射頻端的高頻效率通常由電回?fù)p和電光帶寬決定，用高速儀器比如光電探測器和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可測量出這些參數(shù)。強(qiáng)度調(diào)制器需要設(shè)置在正確的直流偏壓點(diǎn)，并且輸入射頻弱信號(hào)(S11一般0dBm數(shù)量級(jí)，S21一般-15dBm數(shù)量級(jí))，S11需要記錄它在整個(gè)頻率段的最大數(shù)值，S21測量時(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀和高速光探測器需要被校準(zhǔn)和去嵌，以確保測量出的電光帶寬僅僅是調(diào)制器本身的。

Electro-optical bandwith (S 11 )

复制Electro-optical bandwith (S~21~）

特殊說明：調(diào)制器的帶寬我們定義為-3dB帶寬高頻截止頻率，此截止帶寬并非指完全截止，超過此頻率就無法使用；而是射頻驅(qū)動(dòng)功率加載到調(diào)制器時(shí)，衰減一半功率的頻率點(diǎn)，超過-3dB帶寬，調(diào)制器仍然可以使用，僅僅是射頻衰減更高，調(diào)制效果變差。有些產(chǎn)品也會(huì)定義-6dB帶寬，或者可用帶寬(usable bandwidth)等參數(shù)。

iXblue廠家命名方式及其-3dB帶寬：

-10: >10GHz, 甚至14GHz

-20: >18GHz

-40: >28GHz