[發(fā)明專利]一種高精度可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量裝置

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• 申請日: 2018-03-18
• 公開（公告）號: CN108306686A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖世濤
• 申請（專利權(quán)）人: 肖世濤
• 主分類號: H04B10/2513
• 分類號: H04B10/2513;H04B10/548;H04B10/079;H04B10/572
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本發(fā)明涉及一種高精度可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量裝置，可解決現(xiàn)有波長調(diào)諧量測量系統(tǒng)靈敏度和精度較低、測量結(jié)果的穩(wěn)定性不高的問題。測量裝置主要包括：消偏ASE寬帶光源、待測可調(diào)光濾波器、光纖起偏器、光調(diào)制器控制電路、強(qiáng)度型光調(diào)制器、色散光纖、光電探測器、低噪放、微波信號源、微波功分器、IQ混頻器、信號處理及顯示模塊，利用微波光子技術(shù)和色散光纖放大由于光載波波長變化而引起的光載微波相位的變化，實(shí)現(xiàn)可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量，該方法具有測量靈敏度可調(diào)、精度高、測量方法簡單的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超小波長移動量的可調(diào)光濾波器的濾波性能測試電子測量領(lǐng)域，特別是涉及一種高精度可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量裝置。

背景技術(shù)

在全光網(wǎng)絡(luò)中,光濾波器是實(shí)現(xiàn)光波分復(fù)用的重要器件，作為其中的一個分支,可調(diào)諧光濾波器技術(shù)的研究與應(yīng)用一直是一個非常引人矚目的課題，由于可調(diào)光濾波器具用控制簡單調(diào)制電壓低、光衰減范圍大和連續(xù)可調(diào)等特點(diǎn)，在未來的光通信系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用前景。

高精度的可調(diào)光濾波器在光頻梳的產(chǎn)生，微波光子單邊帶調(diào)制，微波光子鑒頻等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中需要可調(diào)光濾波器的中心波長分辨率在0.01nm以下，而光譜儀等常用的光學(xué)波長測量儀器和方法無法測量小于0.01nm以下的光波長的變化。

本發(fā)明提出了一種利用微波光子技術(shù)和色散光纖放大由于光載波波長變化而引起的光載微波相位的變化來實(shí)現(xiàn)可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量，該測量系統(tǒng)的波長移動量分辨率可通過改變信號源的頻率以及色散光纖的長度和選用色散系數(shù)大的色散光纖來任意調(diào)節(jié)，并且采用微波IQ混頻器進(jìn)行直接信號解調(diào)，該方法具有測量靈敏度可調(diào)、精度高、測量方法簡單等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有的缺陷，提出一種新的測量可調(diào)光濾波器波長移動量的方法和裝置，該測量系統(tǒng)的波長移動量分辨率可通過改變信號源的頻率和色散光纖的長度，以及選用色散系數(shù)大的色散光纖來任意調(diào)節(jié)，測量系統(tǒng)波長分辨率可低于0.0004nm，該測量系統(tǒng)采用微波IQ混頻器進(jìn)行直接信號解調(diào)，波長移動量的測量結(jié)果具有極高的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用的的技術(shù)方案如下：本發(fā)明通過采用一種高精度可調(diào)光濾波器波長調(diào)諧量的測量方法和裝置，其硬件平臺包括消偏ASE寬帶光源、待測可調(diào)光濾波器、光纖起偏器、光調(diào)制器控制電路、強(qiáng)度型光調(diào)制器、色散光纖、光電探測器、低噪放、微波信號源、微波功分器、IQ混頻器、信號處理及顯示模塊，信號處理及顯示模塊通過硬件平臺采集到電壓數(shù)據(jù)，并將采集到的電壓數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過一系列的算法對電壓信號進(jìn)行分析和處理，得到待測可調(diào)光濾波器的波長移動量。

所述消偏寬帶ASE光源輸出的光經(jīng)待測可調(diào)光濾波器后進(jìn)入光纖起偏器變?yōu)槠窆?，該偏振光?jīng)過強(qiáng)度型光調(diào)制器后經(jīng)色散光纖進(jìn)入光電探測器中，調(diào)制器控制電路的輸出信號實(shí)時調(diào)節(jié)強(qiáng)度型光調(diào)制器的工作點(diǎn)使其始終處于線性調(diào)制范圍內(nèi)，信號源輸出的微波信號經(jīng)功分器后分為兩路微波信號，一路微波信號加載到強(qiáng)度型光調(diào)制器上，將該微波信號調(diào)制到光波上而輸出一光載微波信號，該光載微波信號經(jīng)過色散光纖后，光載微波信號的相位會隨著待測可調(diào)光濾波器輸出波長的變化而變化，色散光纖的輸出光入射到高速光電探測器上，光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換成微波信號，并經(jīng)低噪放放大后進(jìn)入IQ混頻器的微波輸入端，功分器的另一路微波信號進(jìn)入混頻器的本振輸入端，混頻器的輸出為一直流電壓信號，該直流電壓信號進(jìn)入信號處理及顯示模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將待光濾波器的波長最小可移動量通過顯控系統(tǒng)顯示。

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用的的技術(shù)方案，進(jìn)一步闡述本發(fā)明采用的工作原理，本發(fā)明提出的可調(diào)光濾波器波長移動量測量系統(tǒng)的原理如下：