[發(fā)明專(zhuān)利]一種相位調(diào)制器半波電壓測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210200644.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102706540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張尚劍;包小斌;鄒新海;劉永
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/02;G01R19/00
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專(zhuān)利中心 51203
• 代理人: 詹福五

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電子技術(shù)和微波光子學(xué)領(lǐng)域中針對(duì)相位調(diào)制器半波電壓的測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法，特別是一種針對(duì)高速相位調(diào)制器半波電壓的測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法。

技術(shù)背景

相位調(diào)制器在光通信、微波光子濾波器、ROF等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。電光相位調(diào)制器調(diào)制的基本原理是利用晶體或各向異性聚合物的電光效應(yīng)，即通過(guò)改變晶體或異性聚合物的外加電壓來(lái)使其折射率改變，從而改變通過(guò)光波的相位。相位調(diào)制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插入損耗較低、無(wú)需外加偏置等優(yōu)點(diǎn)。半波電壓是相位調(diào)制器最重要的參數(shù)之一，其表征了相位調(diào)制器的調(diào)制效率等，然而半波電壓是隨相位調(diào)制器的調(diào)制頻率變化的，因此、準(zhǔn)確測(cè)量調(diào)制器各頻率的半波電壓、特別是準(zhǔn)確測(cè)量高速調(diào)制器各頻率的半波電壓是了解其特性以及正確使用調(diào)制器的基礎(chǔ)。相位調(diào)制器各個(gè)頻率下半波電壓的值一般是經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，測(cè)定方法通常采用光譜分析法、即利用正弦信號(hào)對(duì)通過(guò)待測(cè)相位調(diào)制器的光波進(jìn)行調(diào)制，并將相位調(diào)制器輸出的光信號(hào)輸入光譜分析儀進(jìn)行分析，得到光波的邊帶和副載波相對(duì)強(qiáng)度，并且由此計(jì)算出相位調(diào)制器的半波電壓。

光譜分析法中的carriernulling（載波抑制）法只適用于對(duì)較大幅度信號(hào)的調(diào)制，F(xiàn)SB/carrierintensity?ratio（邊帶載波比）方法可應(yīng)用于小幅度信號(hào)的調(diào)制(見(jiàn)文獻(xiàn)Yongqiang?Shi,Lianshan?Yan,and?Alan?Eli?Willner.High-Speed?Electrooptic?Modulator?Characterization?Using?Optical?Spectrum?Analysis.Journal?of?Lightwave?Technology，Vol.21,No.10,October?2003.)。上述FSB/carrier?intensity?ratio法是通過(guò)待測(cè)相位調(diào)制器對(duì)由激光發(fā)生器輸入的光波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后將調(diào)制后的光波信號(hào)輸入光譜分析儀、得到光波邊帶和副載波強(qiáng)度比I(ω₀+ω_m)/I(ω₀)，并且記錄此時(shí)正弦調(diào)制信號(hào)的幅度值V_m；在小幅度信號(hào)近似的情況下可由下式得到半波電壓：

Vπ(f)≈πVm2I(ω0±ωm)I(ω0)]]>

式中V_π為所得半波電壓，f為正弦波信號(hào)的頻率,V_m為正弦波信號(hào)幅度值，ω₀及ω_m分別為基帶和第一邊帶的頻率，I(ω₀+ω_m)及I(ω₀)分別為第一邊帶和基帶的強(qiáng)度值。

然而光譜分析法受制于現(xiàn)有光譜分析儀的分辨率，光譜分析法中光譜頻率的分辨率為一般為1.25GHz（0.01nm）左右，因而上述光譜分析法存在測(cè)量頻率的分辨率低、造成可測(cè)量的頻率點(diǎn)少，可測(cè)頻點(diǎn)之間的間隔大、所得半波電壓的測(cè)量值少，造成某些需要測(cè)量的頻率點(diǎn)的半波電壓無(wú)法直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得、只能用與其相鄰可測(cè)頻率點(diǎn)的半波電壓或相鄰兩頻率點(diǎn)半波電壓的平均值代替，因而此類(lèi)方法存在可測(cè)頻率的分辨率低、適應(yīng)性及測(cè)量的精度差，難以確保高速相位調(diào)制器使用性能的發(fā)揮并難以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的要求，以及所用測(cè)量?jī)x器的成本高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容