[發(fā)明專利]一種光電頻響測試儀及測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710272515.0
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107085143A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張尚劍;王恒;劉俊偉;鄒新海;姬在文;張雅麗;劉永
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01R23/14
• 分類號: G01R23/14
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛

本發(fā)明涉及一種光電頻響測試儀及測試方法。本發(fā)明由移頻外差模塊、微波夾具模塊、射頻模塊、控制與數(shù)據(jù)處理模塊構(gòu)成，移頻外差模塊由待測直調(diào)激光器、可調(diào)諧激光器、光開關(guān)、待測電光調(diào)制器、光移頻單元、光本振單元、參考源、待測光電探測器組成，微波夾具模塊提供微波開關(guān)和不同射頻端口使用場景，射頻模塊由主微波源和幅相接收單元組成。通過控制光開關(guān)和微波開關(guān)，同時設(shè)置主微波源和參考源輸出正弦微波信號的頻率關(guān)系，結(jié)合幅相接收單元對所需頻譜邊帶進(jìn)行分析，從而獲得待測直調(diào)激光器、待測電光調(diào)制器和待測光電探測器的頻響特性參數(shù)，擺脫了傳統(tǒng)方法的額外校準(zhǔn)測試，降低了光電子器件的測試成本，提高了器件測試精度和靈活性及可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域中的光電子器件頻響特性參數(shù)的測量技術(shù)，具體涉及一種光電頻響測試儀及測試方法。

背景技術(shù)

隨著通信速率和帶寬的激增，傳統(tǒng)的電子器件已無法滿足現(xiàn)代光通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨螅哂懈咚俾省拵挼墓怆娮悠骷蔀楣饫w通信系統(tǒng)中主要組成部分，而直調(diào)激光器、電光調(diào)制器、光電探測器在光纖通信系統(tǒng)中電-光或光-電相互轉(zhuǎn)換時，其調(diào)制系數(shù)、半波電壓、幅/相頻響應(yīng)、啁啾參數(shù)隨著頻率上升而逐步劣化，進(jìn)而影響著整個光纖通信系統(tǒng)的信噪比、誤碼率等性能參數(shù)。因此，光電子器件頻響參數(shù)的測量與評價對于提高和優(yōu)化光纖通信系統(tǒng)的性能有著重要的意義。

目前測量與分析光電子器件頻響參數(shù)的方法主要有光譜法和掃頻法。其中，光譜法由于測試系統(tǒng)簡單成為分析電-光轉(zhuǎn)換器件的主要方法(Y.Q.Shi,L.S.Yan,A.E.Willner,“High-speed electrooptic modulator characterization using opticalspectrum analysis,”Journal of Lightwave Technology,2003,21(10):2358-2367.)，但是由于當(dāng)前商用光柵光譜儀測試分辨率為1GHz，無法實現(xiàn)對低頻的測量，而目前開發(fā)的具有高分辨率的布里淵和拉曼光譜儀無法實現(xiàn)C+L波段的全覆蓋，同時光譜法只能針對單個電-光轉(zhuǎn)換器件，單個頻響參數(shù)的測量，且無法對光-電轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行測量。掃頻法由于能測量電-光轉(zhuǎn)換器件和光-電轉(zhuǎn)換器件，且測量簡單、快速，成為當(dāng)前各個研究單位和儀器公司分析與測試光電子器件的主要方法,如：電光調(diào)制器(Q.Y.Ye,C.Yang,Y.H.Chong,“Measuring the Frequency Response of photodiode using phase-modulatedinterferometric detection,”Photonics Technology Letters IEEE,2014,26(1):29-32.)，直調(diào)激光器(F.Devaux,Y.Sorel,J.F.Kerdiles,“Simple measurement of fiberdispersion and of chirp parameter of intensity modulated light emitter,”Journal of Lightwave Technology,1993,11(12):1937-1940.),光電探測器(X.M.Wu,J.W.Man,L.Xie,Y.Liu,X.Q.Qi,L.X.Wang,J.G.Liu,and N.H.Zhu,“Novel method forfrequency response measurement of optoelectronic devices,”IEEE PhotonicsTechnology Letters,2012,24(7):575-577.)，但是當(dāng)前的掃頻法只能針對單個器件、單種頻響參數(shù)的測量和評價，同時無法擺脫其他輔助器件對待測器件測量的影響，需要進(jìn)行額外的校準(zhǔn)，增加了測試成本和復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述電-光和光-電轉(zhuǎn)換器件測試中，現(xiàn)有方法只針對單個器件、單種頻響參數(shù)的測試，光譜法的測試分辨率不足和光-電轉(zhuǎn)換器件無法測試，掃頻法無法擺脫其他輔助器件對待測器件測量的影響，需要額外校準(zhǔn)，而造成的測量成本高、測量精度低和靈活性可靠性差的問題，本發(fā)明提供一種高精度，寬帶寬的光電頻響測試儀，實現(xiàn)多個器件，多種頻響參數(shù)的自校準(zhǔn)測試。