[發明專利]一種光電探測模塊的頻率響應標定裝置及方法

有效

• 申請號: 201910355302.3
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN109990822B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鞠軍委;張愛國;金輝;徐桂城;劉加慶;曲天陽;韓順利;張志輝;閆繼送
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01V13/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本公開提供了光電探測模塊的頻率響應標定裝置及方法。光電探測模塊的頻率響應標定裝置，包括：電壓檢測模塊，用于測量光電探測模塊的輸出電壓；可調諧光源，用于輸出不同波長范圍內的光至光電探測模塊；可調穩壓源，用于控制光電探測模塊的偏置電壓；在特定波長λ₀和特定偏置電壓V₀下，記錄光電探測模塊的輸出電壓U₀且測量光電探測模塊隨調制頻率的頻率響應S_f；分別調節可調諧光源和可調穩壓源，記錄在特定偏置電壓V₀和不同光波長下光電探測模塊的輸出電壓U_λ，及特定波長λ₀和不同偏置電壓下光電探測模塊的輸出電壓U_V；通過U_λ與U₀求商，得到波長響應度校準因子；通過U_V與U₀求商，得到偏置電壓校準因子，進而得到不同光波長、不同偏置電壓、不同調制頻率下的頻率響應參數。

技術領域

本公開屬于光電檢測領域，尤其涉及一種光電探測模塊的頻率響應標定裝置及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

光電探測模塊作為光波元件分析儀中的關鍵模塊，可將調制光信號轉換成射頻信號，進而進行被測件頻響特性的測量。由于光電探測模塊作為測試鏈路的一部分，因此，在計算被測光器件S參數時需要將光電探測模塊的影響去除掉，光電探測模塊的影響可以用其頻率響應參數表征。然而光電探測模塊在不同光波長、不同調制頻率、不同偏置電壓下的影響是不同的，為實現精確測量，需要針對測試條件進行光電探測模塊相應影響的去除。

發明人發現，工程中，一般采用在不同維度上分別進行標定或采用線性插值計算的方法，一方面，大量的標定影響了標定效率，另一方面，由于光電探測模塊的非線性特征，采用線性插值的方法降低了儀器的測量精度，無法滿足光波元件分析儀快速、精準標定需求。

發明內容

為了解決上述問題，本公開的第一個方面提供一種光電探測模塊的頻率響應標定裝置，其能夠提高光電探測模塊的標定效率以及測量精度。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

一種光電探測模塊的頻率響應標定裝置，包括：

電壓檢測模塊，其用于測量光電探測模塊的輸出電壓；

可調諧光源，其用于輸出不同波長范圍內的光至光電探測模塊；

可調穩壓源，其用于控制光電探測模塊的偏置電壓；

在特定波長λ₀和特定偏置電壓V₀下，記錄光電探測模塊的輸出電壓U₀且測量光電探測模塊隨調制頻率的頻率響應S_f；然后分別調節可調諧光源和可調穩壓源，記錄在特定偏置電壓V₀和不同光波長下光電探測模塊的輸出電壓U_λ，以及特定波長λ₀和不同偏置電壓下光電探測模塊的輸出電壓U_V；通過U_λ與U₀求商，得到波長響應度校準因子α_λ；通過U_V與U₀求商，得到偏置電壓校準因子β_V；

將頻率響應S_f、波長響應度校準因子α_λ和偏置電壓校準因子β_V相乘，得到不同光波長、不同偏置電壓、不同調制頻率下的頻率響應參數。

為了解決上述問題，本公開的第二個方面提供一種光電探測模塊的頻率響應標定方法，其能夠提高光電探測模塊的標定效率以及測量精度。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：