[發明專利]一種相位調制器的測試系統及測量方法

有效

• 申請號: 202110509287.0
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113225126B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉旭;曹林浩;王百航;孫小菡;王俊嘉;柏寧豐;樊鶴紅;沈長圣;董納
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B10/073
• 分類號: H04B10/073;G01R19/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 任志艷

1.一種相位調制器的測量方法，其特征在于，所述測量方法基于一種相位調制器的測試系統，包括激光發生器、MZ干涉裝置、第一微波信號發生器、第二微波信號發生器、電耦合器、移相器、光電探測器和電譜分析儀；

激光發生器的輸出端與MZ干涉裝置輸入端連接，移相器放置于MZ干涉裝置的光路中；MZ干涉裝置中包括上光路和下光路，移相器放置于MZ干涉裝置的上光路或下光路中，待測相位調制器放置于MZ干涉裝置另一條光路中，第一微波信號發生器和第二微波信號發生器的輸出端連接電耦合器，電耦合器的輸出端與待測相位調制器連接，待測相位調制器與移相器的輸出的光信號合路后輸入到光電探測器，光電探測器輸出端與電譜分析儀輸入端相連；

所述測量方法包括如下步驟：

步驟1，激光發生器產生光信號輸入MZ干涉裝置，移相器放置于MZ干涉裝置的上光路或下光路中，待測相位調制器放置于MZ干涉裝置另一條光路中；

步驟2，第一微波信號發生器和第二微波信號產生兩個不同頻率的微波調制信號經電耦合器合路后，輸入待測的相位調制器；其中第一微波信號發生器產生的微波調制信號電壓為，頻率為f1；第二微波信號發生器產生的微波調制信號電壓為，頻率為f2；

步驟3，將上光路由待測相位調制器調制后的信號與下光路經移相器處理后的信號合路后輸入光電探測器；

步驟4，由電譜分析儀對經過光電探測器光電轉換后的電信號進行檢測得到對應的電譜圖；

步驟5，改變移相器移相值得到移相光信號與頻率為調制信號的正負一階邊帶的拍頻電信號不同的功率參數，通過下式擬合得到待測的相位調制器的調制相位值：

上式中，為拍頻信號的功率值，為移相器的移相角度值，擬合得到的系數為電壓下待測相位調制器調制相位值，

這里，是光電探測器響應度，E₀是激光器產生光的光強，為調制系數的一階貝塞爾函數，在這里a是一個固定值，不隨移相值改變而改變，故可以視為常數來進行函數擬合。

2.根據權利要求1所述一種相位調制器的測量方法，其特征在于，還可以用于測量相位調制器線性度，具體為：改變頻率為的微波調制信號電壓值，由步驟5得到不同電壓下調制相位值，進而得到相位調制器線性度。

3.根據權利要求1所述一種相位調制器的測量方法，其特征在于，還可以用于計算待測的相位調制器的調制系數，具體采用如下計算公式計算：

上式中和為拍頻信號功率值，表示頻率的調制信號正負一階邊帶與頻率為的調制信號正負一階邊帶的拍頻電信號功率值， 為調制系數的一階貝塞爾函數，為移相器移相值與步驟5測得調制相位值的差值。

4.根據權利要求1所述一種相位調制器的測量方法，其特征在于，還可以用于計算待測相位調制器的半波電壓，具體采用如下計算公式計算：

上式中為頻率為的微波調制信號電壓值。

5.根據權利要求1所述一種相位調制器的測量方法，其特征在于，在步驟2中，兩個微波調制信號頻率關系滿足。

6.根據權利要求1所述一種相位調制器的測量方法，其特征在于，移相器可由延時器代替。