[發(fā)明專利]一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610059270.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN105547654B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘時(shí)龍;薛敏;李樹鵬;趙永久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發(fā)明公開了一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，屬于光器件測(cè)量、微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法采用普通的光雙邊帶調(diào)制信號(hào)和希爾伯特變換后的光雙邊帶信號(hào)分別測(cè)量待測(cè)光器件的頻譜響應(yīng)，而后采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，解調(diào)得到待測(cè)光器件的頻譜響應(yīng)（包含幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)）。本發(fā)明還公開了一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件光譜響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)。相比現(xiàn)有的光器件光譜響應(yīng)測(cè)量技術(shù)，本發(fā)明具有更大的動(dòng)態(tài)范圍、更寬的測(cè)量范圍，且成本更低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，屬于光器件測(cè)量、微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務(wù)、不斷提高的服務(wù)質(zhì)量要求、以及不斷指數(shù)增長(zhǎng)的接入設(shè)備，使曾經(jīng)被認(rèn)為是取之不盡用之不竭的光譜資源變得越來越緊張，提高光譜利用效率成了重要的解決途徑和必然的發(fā)展趨勢(shì)。這就要求人們從單一維度(主要是幅度)、粗粒度操縱光譜轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)維度、精確控制光譜。包括幅度、相位、頻率、偏振甚至是模場(chǎng)分布在內(nèi)的多維光譜資源都被用來攜帶信息，信息的傳輸、接收和處理發(fā)生了前所未有的變化。新型高精度光器件從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到實(shí)際使用的整個(gè)過程都需要對(duì)其光譜響應(yīng)進(jìn)行多維、高精細(xì)測(cè)量。

基于光單邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量技術(shù)采用微波光子學(xué)方法，將粗粒度的光域波長(zhǎng)掃描轉(zhuǎn)換成超高分辨率的微波頻率掃描，從而實(shí)現(xiàn)超高分辨率的光器件測(cè)量。然而，光單邊帶信號(hào)邊帶抑制比有限，殘留邊帶將會(huì)引入測(cè)量誤差，使其動(dòng)態(tài)范圍較小。該技術(shù)僅采用一個(gè)邊帶進(jìn)行測(cè)量，因而帶寬有限、測(cè)量效率低。此外，寬帶、高邊帶抑制比的光單邊帶調(diào)制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，使得該測(cè)量裝置造價(jià)高昂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，克服現(xiàn)有光器件光譜響應(yīng)測(cè)量技術(shù)的不足，能夠在實(shí)現(xiàn)光器件頻譜響應(yīng)高精度測(cè)量的同時(shí)，提高測(cè)量范圍和動(dòng)態(tài)范圍，并大幅降低實(shí)現(xiàn)成本。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟1，將微波掃頻信號(hào)通過光雙邊帶調(diào)制器調(diào)制于光載波上，生成光雙邊帶信號(hào)；

步驟2，在使光雙邊帶信號(hào)通過待測(cè)光器件后，利用光電探測(cè)器將其轉(zhuǎn)換為微波信號(hào)，其中包括以下兩種情況：

201，在光雙邊帶調(diào)制器與待測(cè)光器件之間不級(jí)聯(lián)光希爾伯特變換器的條件下，微波幅相接收模塊以微波掃頻信號(hào)為參考，提取光電探測(cè)器輸出的微波信號(hào)的幅度和相位信息；對(duì)提取到的幅度和相位信息進(jìn)行計(jì)算處理，得到第一傳輸函數(shù)；

202，在光雙邊帶調(diào)制器與待測(cè)光器件之間級(jí)聯(lián)光希爾伯特變換器的條件下，光雙邊帶信號(hào)經(jīng)過光希爾伯特變換器后傳輸至待測(cè)光器件；微波幅相接收模塊以微波掃頻信號(hào)為參考，提取光電探測(cè)器輸出的微波信號(hào)的幅度和相位信息；對(duì)提取到的幅度和相位信息進(jìn)行計(jì)算處理，得到第二傳輸函數(shù)；

步驟3，將第一傳輸函數(shù)和第二傳輸函數(shù)分別進(jìn)行矢量相加和矢量相減，得到待測(cè)光器件位于光載波兩側(cè)的傳輸函數(shù)。

另一方面，本發(fā)明提供一種基于光雙邊帶調(diào)制的光器件測(cè)量系統(tǒng)，包括光源、微波掃頻源、光雙邊帶調(diào)制器、光希爾伯特變換器、光電探測(cè)器、微波幅相接收模塊、控制及數(shù)據(jù)處理單元，其中：

光雙邊帶調(diào)制器，用于將微波掃頻源輸出的微波掃頻信號(hào)調(diào)制于光源輸出的光載波上，生成光雙邊帶信號(hào)；

光希爾伯特變換器，用于翻轉(zhuǎn)光雙邊帶信號(hào)中一個(gè)邊帶的相位；

光電探測(cè)器，用于將經(jīng)過待測(cè)光器件的光雙邊帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為微波信號(hào)；

微波幅相接收模塊，用于提取光電探測(cè)器輸出的微波信號(hào)的幅度和相位信息；