[發(fā)明專利]一種馬赫?曾德爾電光調(diào)制器頻率響應(yīng)的測(cè)量裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510815110.8
• 申請(qǐng)日: 2015-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN105675260B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張尚劍;王恒;鄒新海;劉俊偉;張雅麗;陸榮國(guó);劉永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02;G06T1/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊

1.一種馬赫-曾德爾電光調(diào)制器頻率響應(yīng)的測(cè)量裝置，包括激光器，第一信號(hào)源、第二信號(hào)源、合路器、光電探測(cè)器，頻譜分析模塊、以及控制及數(shù)據(jù)處理模塊，其特征在于：激光器連接有待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器，第一信號(hào)源與第二信號(hào)源經(jīng)過合路器加載在待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)電極上，待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的偏置電極上還加載有第三信號(hào)源；

光電探測(cè)器用于將待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后利用頻譜分析模塊進(jìn)行記錄與分析，控制及數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)第一信號(hào)源、第二信號(hào)源的頻率進(jìn)行掃頻控制，并同步提取與處理頻譜分析模塊中所需頻率成分的幅度信息，求出不同調(diào)制頻率下的半波電壓，即獲得待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的頻率響應(yīng)。

2.一種馬赫-曾德爾電光調(diào)制器頻率響應(yīng)的測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟A、設(shè)定第一信號(hào)源輸出頻率為f₁的正弦信號(hào)，第二信號(hào)源輸出頻率為f₂的正弦信號(hào)，兩束信號(hào)經(jīng)過合路器同時(shí)加載在待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)電極上，第三信號(hào)源輸出頻率為f_b的正弦或者三角波信號(hào)加載在待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的偏置電極上；

步驟B、待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器輸出的光信號(hào)經(jīng)過光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，利用頻譜分析模塊記錄光電探測(cè)器輸出電信號(hào)中頻率為f₁-f₂+f_b，f₁-f₂-f_b，f_b的幅度，分別記為i(f₁-f₂+f_b)，i(f₁-f₂-f_b)，i(f_b)；

步驟C、使用頻譜分析模塊直接測(cè)量第一信號(hào)源和第二信號(hào)源經(jīng)過合路器后輸出正弦信號(hào)的驅(qū)動(dòng)幅度V₁、V₂；

步驟D、按照如下公式中的一個(gè)計(jì)算待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的在調(diào)制頻率為f₁的調(diào)制系數(shù)m₁：

或公式選擇依據(jù)為公式的分子和分母中頻率差別最小者，J₁(·)，J₀(·)為分別為1，0階第一類貝塞爾函數(shù)；

步驟E、通過關(guān)系式V_π＝πV₁/m₁，求得調(diào)制頻率為f₁時(shí)的馬赫-曾德爾電光調(diào)制器半波電壓V_π；

步驟F、保持f_b不變且固定f₁與f₂的差值，控制f₁與f₂掃頻變化，重復(fù)步驟B、C、D、E得到待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器在不同調(diào)制頻率f₁的半波電壓，即該電光調(diào)制器的頻率響應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種馬赫-曾德爾電光調(diào)制器頻率響應(yīng)的測(cè)量方法，其特征在于，第一信號(hào)源和第二信號(hào)源的信號(hào)頻率f₁和f₂滿足1.8f_b≤|f₁-f₂|≤2.2f_b或者0<|f₁-f₂|≤0.2f_b。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種馬赫-曾德爾電光調(diào)制器頻率響應(yīng)的測(cè)量方法，其特征在于，激光器輸出的光載波經(jīng)過待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器形成的光調(diào)制信號(hào)為

A₀和f₀分別為光載波的幅度和頻率，γ是待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器兩臂的分光比，m₁和m₂分別對(duì)應(yīng)于第一信號(hào)源輸出的正弦信號(hào)V₁sin(2πf₁t+θ₁)和第二信號(hào)源輸出正弦信號(hào)V₂sin(2πf₂t+θ₂)所引起的調(diào)制系數(shù)，為第三信號(hào)源輸出的低頻正弦信號(hào)V_bsin(2πf_bt+θ_b)加載在待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的偏置電極上所引起的相位偏移，可表示為：

其中為待測(cè)馬赫-曾德爾電光調(diào)制器的靜態(tài)偏置相位，m_b為低頻正弦信號(hào)引起的調(diào)制系數(shù)。