[發明專利]一種馬赫?曾德爾電光調制器頻率響應的測量裝置與方法

有效

• 申請號: 201510815110.8
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105675260B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張尚劍;王恒;鄒新海;劉俊偉;張雅麗;陸榮國;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G06T1/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊

1.一種馬赫-曾德爾電光調制器頻率響應的測量裝置，包括激光器，第一信號源、第二信號源、合路器、光電探測器，頻譜分析模塊、以及控制及數據處理模塊，其特征在于：激光器連接有待測馬赫-曾德爾電光調制器，第一信號源與第二信號源經過合路器加載在待測馬赫-曾德爾電光調制器的驅動電極上，待測馬赫-曾德爾電光調制器的偏置電極上還加載有第三信號源；

光電探測器用于將待測馬赫-曾德爾電光調制器輸出的光信號轉換為電信號，然后利用頻譜分析模塊進行記錄與分析，控制及數據處理模塊對第一信號源、第二信號源的頻率進行掃頻控制，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，求出不同調制頻率下的半波電壓，即獲得待測馬赫-曾德爾電光調制器的頻率響應。

2.一種馬赫-曾德爾電光調制器頻率響應的測量方法，包括以下步驟：

步驟A、設定第一信號源輸出頻率為f₁的正弦信號，第二信號源輸出頻率為f₂的正弦信號，兩束信號經過合路器同時加載在待測馬赫-曾德爾電光調制器的驅動電極上，第三信號源輸出頻率為f_b的正弦或者三角波信號加載在待測馬赫-曾德爾電光調制器的偏置電極上；

步驟B、待測馬赫-曾德爾電光調制器輸出的光信號經過光電探測器轉換為電信號后，利用頻譜分析模塊記錄光電探測器輸出電信號中頻率為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量第一信號源和第二信號源經過合路器后輸出正弦信號的驅動幅度V₁、V₂；

步驟D、按照如下公式中的一個計算待測馬赫-曾德爾電光調制器的在調制頻率為f₁的調制系數m₁：

或公式選擇依據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；

步驟E、通過關系式V_π＝πV₁/m₁，求得調制頻率為f₁時的馬赫-曾德爾電光調制器半波電壓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，重復步驟B、C、D、E得到待測馬赫-曾德爾電光調制器在不同調制頻率f₁的半波電壓，即該電光調制器的頻率響應。

3.根據權利要求2所述的一種馬赫-曾德爾電光調制器頻率響應的測量方法，其特征在于，第一信號源和第二信號源的信號頻率f₁和f₂滿足1.8f_b≤|f₁-f₂|≤2.2f_b或者0<|f₁-f₂|≤0.2f_b。

4.根據權利要求2所述的一種馬赫-曾德爾電光調制器頻率響應的測量方法，其特征在于，激光器輸出的光載波經過待測馬赫-曾德爾電光調制器形成的光調制信號為

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

其中為待測馬赫-曾德爾電光調制器的靜態偏置相位，m_b為低頻正弦信號引起的調制系數。