經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的電光(E-O)轉(zhuǎn)換器通過(guò)電輸入產(chǎn)生光信號(hào)。它的一個(gè)主要應(yīng)用，就是使電-電(E-E)測(cè)試裝置可以表征光-電(O-E)裝置。這些已校準(zhǔn)的E-O轉(zhuǎn)換器非常適合用作E-E VNA中

提供光學(xué)測(cè)試的組件，Thorlabs提供的每個(gè)轉(zhuǎn)換器都帶有*.s2p文件，其中包含調(diào)制器在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)的S21幅度和相位數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可用于簡(jiǎn)單的響應(yīng)幅度矯正，

或從E-E測(cè)試系統(tǒng)總響應(yīng)中去嵌入待測(cè)O-E裝置的響應(yīng)。

每個(gè)轉(zhuǎn)換器的通信級(jí)組件包括由全自動(dòng)偏壓控制器穩(wěn)定的鈮酸鋰(LiNbO3)調(diào)制器以及可調(diào)諧或固定波長(zhǎng)的激光器。可調(diào)光學(xué)衰減器(VOA)和功率監(jiān)測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的輸出功率

控制與穩(wěn)定。除MX40G-850之外每個(gè)轉(zhuǎn)換器的功率監(jiān)控器在1310 nm、1550 nm和1590 nm處經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，為用戶提供在這些波長(zhǎng)處或附近的準(zhǔn)確功率讀數(shù)。MX40G-850轉(zhuǎn)換器

的功率監(jiān)控器在850 nm下校準(zhǔn)。

MX40G、MX70G和MX70G-DB1的C波段激光器的調(diào)諧范圍從1527.6 nm到1565.5 nm(191.50 THz – 196.25 THz)，MX40G-LB和MX70G-LB中的L波段激光器的調(diào)諧范圍

從1570.0到1608.8 nm(186.35 THz – 190.95 THz)，以TIU 50 GHz步長(zhǎng)調(diào)諧。頻率偏移選項(xiàng)能夠以1 MHz的增量實(shí)現(xiàn)±30 GHz的精調(diào)。兩種可調(diào)內(nèi)部激光器選項(xiàng)都提供抖動(dòng)功能，

用于穩(wěn)定波長(zhǎng)。MX40G-850內(nèi)部使用852 nm固定波長(zhǎng)激光器，典型波長(zhǎng)為852 nm。MX40G-1310、MX70G-1310和MX70G-DB1中使用1310 nm固定波長(zhǎng)激光器，典型波長(zhǎng)

是1310 nm。

用戶可以使用工作波長(zhǎng)范圍從1250到1610 nm的外部激光器提供光學(xué)輸入(MX40G-850除外)。激光輸入端口熊貓型保偏(PM)光纖，線偏振方向沿慢軸(平行于接頭鍵槽)，可接受

的最大輸入功率是20 dBm(100 mW)。光纖端口使用FC/PC接頭。

MX40G系列轉(zhuǎn)換器的調(diào)制器RF In端口接受2.92 mm(K)接頭， MX70G系列轉(zhuǎn)換器的調(diào)制器RF In端口接受1.85 mm(V)接頭。

有兩種方式控制這些轉(zhuǎn)換器。簡(jiǎn)單的方法是使用直觀的觸屏界面，可控制所有儀器功能。這些儀器也可以通過(guò)后面板上的RS-232或USB端口進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。工作標(biāo)簽描述了

圖形用戶界面(GUI)和用戶自定義功能，我們還提供遠(yuǎn)程控制用戶指南和遠(yuǎn)程控制軟件工具(請(qǐng)看軟件標(biāo)簽)以供下載。

特性

使電-電測(cè)試裝置可以表征光-電裝置

通過(guò)直觀的觸屏界面控制，或使用USB或RS-232連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制

馬赫-曾德強(qiáng)度調(diào)制器和具有手動(dòng)和全自動(dòng)操作模式的偏置控制器

可調(diào)光學(xué)衰減器(VOA)，用于自動(dòng)或手動(dòng)控制功率

提供S21去嵌入?yún)?shù)(*.s2p文件)

可以使用工作波長(zhǎng)從1250到1610 nm的外部激光光源(MX40G-850除外)

集成激光器、調(diào)制器和自動(dòng)偏置控制

從DC到40 GHz或70 GHz的可追蹤校準(zhǔn)響應(yīng)

電矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）光學(xué)附件

單激光器和雙激光器型號(hào)

每個(gè)已校準(zhǔn)的電光轉(zhuǎn)換器屬于全集成裝置，包含激光光源和帶自動(dòng)偏壓控制器的鈮酸鋰馬赫-曾德?tīng)枏?qiáng)度調(diào)制器；需要的外部輸入是Modulator RF In端口的信號(hào)源。內(nèi)部激光器

或外部激光光源都可以耦合到Laser In端口。這個(gè)端口使用光沿慢軸線性偏振的保偏(PM)光纖，如裝置的前面板上所示。請(qǐng)注意，此回環(huán)不適用于MX40G-850轉(zhuǎn)換器。

有三處(Monitor 1、Monitor 2和Monitor 3)可以監(jiān)測(cè)光功率，以控制偏壓和功率，也可以在裝置后面板的I/O端口獲得這些功率值。Monitor 1在激光輸入端，Monitor 2在調(diào)制器

輸出端，Monitor 3在最后的光學(xué)輸出端。

去嵌入步驟

已校準(zhǔn)的電光(E-O)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)主要應(yīng)用，就是使矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)等電-電(E-E)測(cè)試裝置可以表征光-電(O-E)裝置。E-E測(cè)試裝置連接及測(cè)試E-E系統(tǒng)如圖所示。圖 中的裝置

將E-E VNA的Port 1輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，輸入待測(cè)的O-E裝置(DUT)，然后，O-E DUT輸出的電信號(hào)再傳到E-E VNA的Port 2。整個(gè)E-E系統(tǒng)的響應(yīng)包含所測(cè)E-O轉(zhuǎn)換器

和O-E DUT的響應(yīng)之和。準(zhǔn)確地恢復(fù)O-E DUT的響應(yīng)需要減去所測(cè)E-E系統(tǒng)響應(yīng)中轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)。這就是所謂的去嵌入。

Thorlabs提供的每個(gè)已校準(zhǔn)E-O轉(zhuǎn)換器都帶有一個(gè)文件(*.s2p格式)，其中包含調(diào)制器在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)的S21幅度和相位響應(yīng)。這些數(shù)據(jù)可用于進(jìn)行去嵌入步驟。注意，大多數(shù)

現(xiàn)代的E-E VNA系統(tǒng)都內(nèi)置有一個(gè)可以基于用戶提供的*.s2p文件進(jìn)行去嵌入步驟的功能。這個(gè)是簡(jiǎn)單的方法。除此之外，該步驟也可以手動(dòng)完成。

E-E VNA測(cè)量的E-E系統(tǒng)響應(yīng)是E-O轉(zhuǎn)換器和O-E DUT的響應(yīng)之和。藍(lán)色表示電氣連接，紅色用于光學(xué)連接。

E-E VNA測(cè)量的E-E系統(tǒng)響應(yīng)是E-E DUT的響應(yīng)。藍(lán)色表示電氣連接。

E-O轉(zhuǎn)換器的主屏幕

儀器控制

圖形用戶界面(GUI)可讓用戶控制儀器的所有功能。每個(gè)E-O轉(zhuǎn)換器使用電阻式觸屏顯示屏，對(duì)手指壓力和塑料觸控筆的輕觸都比較敏感。可以使用外殼前面板上的旋鈕代替屏幕

上的箭頭按鈕，以快速更改設(shè)定值。按下(單擊)旋鈕可以確認(rèn)新的設(shè)定值。此外，還可以通過(guò)后面板上的接頭利用串行命令來(lái)驅(qū)動(dòng)儀器。這點(diǎn)在遠(yuǎn)程控制用戶指南中有相關(guān)說(shuō)明，

軟件標(biāo)簽也提供了展現(xiàn)轉(zhuǎn)換器遠(yuǎn)程控制的Windows程序。

轉(zhuǎn)換器的主屏幕如圖由三個(gè)主要部分組成。中間一列屏幕的右上角出現(xiàn)的綠點(diǎn)表示這些功能穩(wěn)定。如果該功能還在達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中，該點(diǎn)就會(huì)閃爍。

所有可調(diào)諧激光器型號(hào)(除MX70G-DB1)的激光器設(shè)置界面

激光器設(shè)置

注意：這個(gè)部分不適用于MX40G-850、MX40G-1310 和MX70G-1310轉(zhuǎn)換器，這些設(shè)備只具有無(wú)可配置設(shè)置的固定波長(zhǎng)激光器。

圖中顯示的激光器設(shè)置界面可以通過(guò)主屏幕直接訪問(wèn)。每個(gè)儀器都包含一個(gè)可以根據(jù)ITU以50 GHz步長(zhǎng)調(diào)諧的C波段或L波段通信級(jí)激光器。MX70G-DB1雙波段儀器包括C波段可

調(diào)諧激光器和1310固定波長(zhǎng)激光器。如圖，可以在界面最右側(cè)選擇激光源。

C波段和L波段激光器也支持精調(diào)頻率偏移功能，能夠以1 MHz的增量實(shí)現(xiàn)-30.000 GHz到+30.000 GHz的偏移，從而調(diào)節(jié)頻率。為方便起見(jiàn)，ITU Channel波長(zhǎng)建立了索引；使用

箭頭按鈕就可以查看索引，選擇所需的波長(zhǎng)。

此界面也可讓用戶選擇是否使用抖動(dòng)功能(僅C波段和L波段可調(diào)諧激光器可用)來(lái)穩(wěn)定波長(zhǎng)。關(guān)閉抖動(dòng)模式，相位和強(qiáng)度噪聲較低(規(guī)格標(biāo)簽有典型的曲線圖)，但隨時(shí)間變化，波長(zhǎng)會(huì)

略有偏移。如果要使用外部激光器，通過(guò)輕點(diǎn)主屏幕上的激光器按鈕就可以關(guān)閉內(nèi)部激光器。

MX70G-DB1雙波段電光轉(zhuǎn)換器的激光器設(shè)置界面

系統(tǒng)波長(zhǎng)設(shè)置

注意：這個(gè)部分不適用于具有850 nm的單一校準(zhǔn)波長(zhǎng)且沒(méi)有外部激光器輸入端的MX40G-850。

如果使用外部激光器而不是內(nèi)部激光器，就可能需要改變功率監(jiān)測(cè)器的校準(zhǔn)設(shè)置。這些儀器可用于1250 nm和1610 nm之間的任意波長(zhǎng)，但只提供三種波長(zhǎng)下的校準(zhǔn)設(shè)置：1310 nm、

1550 nm和1590 nm。這三種波長(zhǎng)代表O波段、C波段和L波段的中心波長(zhǎng)。默認(rèn)校準(zhǔn)設(shè)置對(duì)應(yīng)內(nèi)部激光器的波長(zhǎng)范圍。如果在波長(zhǎng)范圍以外工作，就通過(guò)輕點(diǎn)主屏幕的Menu按鈕改變

功率監(jiān)測(cè)器的校準(zhǔn)設(shè)置。選擇System Wavelength設(shè)置，如圖6所示，將功率監(jiān)測(cè)器校準(zhǔn)波長(zhǎng)調(diào)整為接近所使用激光光源波長(zhǎng)的值。

系統(tǒng)波長(zhǎng)選擇界面

調(diào)制器偏壓控制器

有四種偏壓控制模式，可以選擇全自動(dòng)偏壓控制或手動(dòng)控制操作。四種自動(dòng)工作模式中的三種，Peak，Quadrature和Null，參考調(diào)制透射函數(shù)上標(biāo)記的區(qū)域，如圖所示。選擇其中

一種模式工作時(shí)，利用抖動(dòng)可以將調(diào)制器穩(wěn)定在單獨(dú)的偏壓點(diǎn)。實(shí)際上，抖動(dòng)是一種鎖定方法，通過(guò)補(bǔ)償由于調(diào)制器的溫度敏感性隨時(shí)間而產(chǎn)生的偏移來(lái)維持穩(wěn)定的偏壓點(diǎn)。可以將

抖動(dòng)的頻率設(shè)定在1和10 kHz之間，抖動(dòng)的幅度也可以選擇。Quadrature模式可以選擇在函數(shù)的正或負(fù)斜率狀態(tài)下運(yùn)行。

對(duì)于需要自動(dòng)，且以無(wú)抖動(dòng)的方式維持穩(wěn)定的偏壓設(shè)定點(diǎn)的應(yīng)用，請(qǐng)選擇Constant Ratio模式。通過(guò)輕點(diǎn)圖中右邊界面的MAN功能，配置好Ratio Set Point和Slope 的值，就可以

啟動(dòng)該模式。這個(gè)模式可以調(diào)節(jié)偏壓，并將Monitor 1和Monitor 2報(bào)告的強(qiáng)度值維持在選定的比例。Slope設(shè)置可讓用戶在升高調(diào)制器上的電壓時(shí)，選擇增大或減小輸出的光功率。

在固定偏壓且沒(méi)有抖動(dòng)時(shí)進(jìn)行短暫的操作是一種很有用的方法。施加固定偏壓有兩種方式。在Peak、Quadrature或Null模式下工作時(shí)，輕點(diǎn)Dither值可以選擇它的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。關(guān)閉

抖動(dòng)時(shí)，固定偏壓值保持為最近的自動(dòng)偏壓值。這樣，當(dāng)調(diào)制器的偏壓為調(diào)制器透射函數(shù)上某一常用的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，用戶可以在沒(méi)有抖動(dòng)存在的情況下快速進(jìn)行測(cè)量。Constant Bias

模式也可以通過(guò)輕點(diǎn)Mode值，然后點(diǎn)擊右邊界面中的MAN功能訪問(wèn)。該界面可以啟用和配置自動(dòng)的Constant Ratio或固定電壓的Constant Bias模式。

偏壓設(shè)置界面

強(qiáng)度調(diào)制器的偏壓點(diǎn)，其中Vπ是指半波電壓

可調(diào)光學(xué)衰減器(VOA)

VOA提供了調(diào)節(jié)并穩(wěn)定已調(diào)制的光學(xué)輸出功率的方法。如圖所示，VOA設(shè)置界面可讓用戶選擇兩種工作模式，并調(diào)節(jié)其參數(shù)。在Constant Attenuation模式下，從調(diào)制器輸入端口

返回到最后的光學(xué)輸出端口之間的衰減量保持不變，這就可以將功率控制器輸入端的功率變化傳送到輸出端。在Constant Output Power模式下，最后的光學(xué)輸出功率會(huì)保持恒定，

不受輸入的變化影響。在該模式時(shí)，VOA相當(dāng)于功率穩(wěn)定器。輕點(diǎn)界面右邊的Step功能按鈕，通過(guò)箭頭增大或減小設(shè)定點(diǎn)的值以改變步長(zhǎng)。

VOA設(shè)置界面還允許用戶選擇單位，用于報(bào)告所有頁(yè)面上的功率讀數(shù)和參數(shù)。使用Power Units字段來(lái)選擇功率值是以mW還是以dBm報(bào)告。

VOA設(shè)置界面

后面板

后面板提供額外的安全和實(shí)用功能，例如激光安全聯(lián)鎖和功率監(jiān)測(cè)輸出，RS-232端口和USB端口。USB和RS-232端口都可用于E-O轉(zhuǎn)換器的遠(yuǎn)程控制操作。遠(yuǎn)程控制用戶指南中完整

描述了提供的串行命令和控制功能。USB端口也可用于安裝可以使用的固件升級(jí)。后期的固件升級(jí)可實(shí)現(xiàn)其他遠(yuǎn)程控制特性和功能。

所有設(shè)備都具有短路裝置，且已經(jīng)安裝在聯(lián)鎖接頭里，可讓儀器在箱外也保持正常工作。為了充分利用聯(lián)鎖功能，可將2.5 mm的插頭連接到遠(yuǎn)程聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，代替短路插頭插入后面板

的聯(lián)鎖插座。

E-O 轉(zhuǎn)換選擇指南

型號(hào)帶寬aInternal

Laser TypeInternal Laser

WavelengthInternal

Modulator

(Type)

MX40G-85040 GHzFixed Wavelength852 nmIntensity

MX40G-131040 GHzFixed Wavelength1310 nm

MX40G40 GHzC-Band, Tunableb1527.6 – 1565.5 nm

MX40G-LB40 GHzL-Band, Tunableb1570.0 – 1608.8 nm

MX70G-131070 GHzFixed Wavelength1310 nm

MX70G70 GHzC-Band, Tunableb1527.6 – 1565.5 nm

MX70G-LB70 GHzL-Band, Tunableb1570.0 – 1608.8 nm

MX70G-DB170 GHzFixed Wavelength1310 nm

C-Band, Tunableb1527.6 – 1565.5 nm

最大模擬帶寬

ITU 50 GHz步長(zhǎng)調(diào)諧