[發明專利]一種測量電光相位調制器半波電壓的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310710717.0
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103645371A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張尚劍;王恒;鄒新海;尹歡歡;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

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技術領域

本發明涉及光電子技術領域，尤其涉及光纖通信技術和光電信號處理技術領域，具體是一種測量電光相位調制器半波電壓的裝置和方法。

背景技術

隨著數字光通信的發展，電光調制器在光通信中對信號處理的理論研究和實際應用都有十分重要的地位。電光相位調制器是光傳輸和光信號處理系統中的基本器件之一，隨著光纖通信系統的發展越來越成熟，對于精確測量各調制頻率下的電光相位調制器的特性參數也越來越重要，半波電壓是電光相位調制器特性參數之一。隨著技術的發展，電光相位調制器半波電壓的測量方法得到很大的發展和改進，但高精度和高分辨率的電光相位調制器半波電壓測量方法仍需進一步的研究和改進。

目前測量電光相位調制器半波電壓的方法有：光譜分析法(Y.?Shi,?L.?Yan?and?A.?E.?Willner.?High-speed?electrooptic?modulator?characterization?using?optical?spectrum?analysis[J].?Journal?of?Lightwave?Technology,?2003,?21(10):?2358-2367.)、FM-IM轉換法(S.?J.?Zhang,?X.?X.?Zhang,?Y.?Liu.?Swept?frequency?measurement?of?electrooptic?phase?modulators?using?dispersive?fibers[J].?Chinese?Physics?Letters,?2012,?29(8):84217-84219.)和光外差法?(R.?E.?Tench,?J.-M.?P.?Delavaux,?L.?D.?Tzeng,?R.?W.?Smith,?L.?L.?Buhl?and?R.?C.?Alferness.?Performance?evaluation?of?waveguide?phase?modulators?for?coherent?systems?at?1.3?and?1.5μm[J].?Journal?of?Lightwave?Technology,?1987,?5(4):459-501.)，其中，光譜分析法的分辨率受到光譜分析儀的分辨率限制，目前商用的光譜儀的分辨率為0.01nm，對應頻率分辨率為1.25GHz左右，這造成頻率分辨率低、可測量的頻點少、測量精度較低的困難，以及測量儀器成本高的缺陷；FM-IM轉換法利用光纖色散效應將相位調制信號轉換為強度調制信號，通過頻譜分析儀測量電光相位調制器的半波電壓，提高了測量精度，由于色散累計作用與調制頻率的平方成正比，在低頻段，色散效應導致的相位調制到強度調制轉換作用不明顯，使得低頻段信號信噪比差，影響測量精度；結合光外差的頻譜分析方法在測量電光相位調制器半波電壓時，為了精確測量電光相位調制器半波電壓和避免相位調制信號在光電探測器上無法檢測,使用雙激光器和復雜的拍頻方法,使測量系統相對復雜與不穩定，達不到精確測量電光相位調制器半波電壓的目的，仍存在許多技術難題。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種測量電光相位調制器半波電壓的裝置和方法，達到簡化測量過程并提高測量精度的目的。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種測量電光相位調制器半波電壓的裝置，包括依次連接的可調諧激光器、第一光耦合器、偏振控制器、待測電光相位調制器、第二光耦合器、光電探測器、頻譜分析儀，還包括微波信號源和聲光移頻器，所述微波信號源與待測電光相位調制器連接，所述聲光移頻器一端與偏振控制器共同連接到第一光耦合器，另一端與待測電光相位調制器共同連接到第二光耦合器。?

對上述方案作進一步優選，所述可調諧激光器為波長可調諧的半導體激光器或光纖激光器。

本發明還提供一種采用了上述裝置的測量電光相位調制器半波電壓的方法，該方法包括以下步驟：

?S1：所述可調諧激光器輸出光載波通過第一光耦合器分成兩束，一束光載波經偏振控制器輸入到待測電光相位調制器中并被由微波信號源輸出的正弦微波信號調制，另一束光載波經過聲光移頻器進行移頻處理，這兩束經過處理的光載波通過第二光耦合器耦合之后再進入光電探測器，光電探測器輸出電信號給頻譜分析儀進行分析、測量；