[發明專利]光電探測器頻率響應測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 202110698092.5
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113406388B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 孫甲政;許博蕊;袁海慶;文花順;祝寧華;李明
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01R23/14
• 分類號: G01R23/14;G01R23/17;G01R23/175;G01R23/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

本發明提供一種光電探測器頻率響應測試方法，包括：波形發生器向可調諧激光器提供方波調諧信號；可調諧激光器接收方波調諧信號，產生波長分別為λ₁和λ₂的激光；波長為λ₁的激光經光耦合器輸出頻率為f₁的光A；波長為λ₂的激光經可調延時光纖輸出頻率為f₂的光B；光A與光B的頻率差Δf＝f₂?f₁；強度調制器同時接收光A與光B；微波信號源向強度調制器提供調制信號f_m；強度調制器產生頻率為f₁±f_m的±1階邊帶和頻率為f₁+Δf±f_m的±1階邊帶；待測光電探測器對頻率為f₁+f_m的+1階邊帶與頻率為f₁+Δf?f_m的?1階邊帶拍頻；待測光電探測器對頻率為f₁?f_m的?1階邊帶與頻率為f₁+Δf+f_m的+1階邊帶拍頻；分別記錄頻率為2f_m+Δf和頻率為|Δf?2f_m|的譜線對應的功率，得到待測光電探測器在頻率2f_m+Δf和|Δf?2f_m|對應的頻率響應。

技術領域

本公開涉及光電器件頻率響應測試技術領域，尤其涉及一種光電探測器頻率響應測試裝置及其測試方法。

背景技術

光電探測器是一類將光信號轉化為電信號的光電器件，在各類光電系統中發揮著不可替代的作用，尤其是在光通信領域，隨著5G技術的普及，光通信不斷向著高速率、大容量、低延時的方向發展，這也對光電探測器的性能提出了更高的要求。

帶寬作為光電探測器的重要指標，表征了探測器對于高頻信號的響應能力，帶寬越大其所能傳輸的信號速率越快。探測器的帶寬可以通過測試從直流電(DC)到高頻處不同頻率下的待測器件的頻率響應的方法得到，目前探測器的帶寬已經可以達到幾十甚至上百GHz，這給器件的頻響測試帶來了巨大的挑戰。探測器帶寬頻域上的主要測試方法包括：矢量網絡分析儀掃頻法和激光器光外差法。其中，掃頻法由于在鏈路中引入了調制器，導致探測器頻率響應測試結果實際包含了調制器的頻率響應測試結果，因此該方法限制了探測器的頻率響應測試范圍，只有當調制器帶寬遠大于測試頻率范圍時才能認為調制器帶寬對探測器的頻率響應測試結果沒有影響；外差法由于需要兩個激光器作為光源進行拍頻，而環境的變化引起的波長功率變化會引起拍頻信號頻率和幅度的漂移，導致該方法對兩個獨立光源的頻率匹配和頻率穩定性要求很嚴格。

因此，迫切需要一種突破調制器帶寬的限制且對光源穩定性沒有苛刻要求的寬范圍、高效率光電探測器頻率響應測試方案。

發明內容

有鑒于此，為了提供一種寬范圍、高效率光電探測器頻率響應測試方案，本發明提供一種光電探測器頻率響應測試裝置及其測試方法。