[發明專利]一種光電探測器芯片頻率響應測試的方法

有效

• 申請號: 202111046387.0
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN113759234B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張尚劍;何禹彤;敬超;王夢珂;徐映;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R23/06;G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光電探測器芯片頻率響應的測試方法，包括以下操作步驟：

步驟1：構建測試裝置，本測試方法的測量裝置包括：光學頻率梳(1)、電光調制器(2)、待測光電探測器芯片(3)、微波探針(4)和微波網絡分析模塊(7)，其中微波網絡分析模塊(7)包含信號源(5)和接收機(6)，所述光學頻率梳(1)輸出端、電光調制器(2)光端口與待測光電探測器芯片(3)光端口依次光連接，所述微波網絡分析模塊(7)的信號源(5)輸出端與電光調制器(2)電端口進行電連接，所述待測光電探測器芯片(3)的電端口與微波探針(4)共面端電連接，微波探針(4)的同軸端與微波網絡分析模塊(7)的接收機(6)電連接；

步驟2：測得光學頻率梳(1)輸出光頻梳信號的間隔頻率f_r，按間隔頻率設置微波網絡分析模塊(7)的接收機(6)的檢測頻率范圍為f_r～nf_r，其中n為正整數，代表所檢測梳齒的最高階數，測得光學頻率梳(1)經待測光電探測器芯片(3)光電轉換的電信號幅度譜V(nf_r)；

步驟3：設置微波網絡分析模塊(7)的信號源(5)輸出掃頻微波信號f_n＝nf_r/2±Δf，其中Δf為一個頻率很低的微波信號，以保證近似條件f_n≈nf_r/2成立；再依次設置微波網絡分析模塊(7)的接收機(6)的接收頻率為f_n和nf_r–f_n，測得相應頻率的電信號幅度譜V(f_n)和V(nf_r–f_n)；

步驟4：按步驟2中設置的檢測頻率范圍f_r～nf_r將微波網絡分析模塊(7)的信號源(5)和接收機(6)設置在同頻模式下工作，進行后續的校準和測試；使用同軸標準件對微波網絡分析模塊(7)進行微波參考面校準，校準后再將微波功率計與微波網絡分析模塊(7)的信號源(5)電連接進行微波功率校準，經過微波參考面校準和微波功率校準獲得接收機(6)的反射系數Г_Rx和傳輸路徑的損耗δ；

步驟5：將微波探針(4)的共面端分別連接開路、短路、匹配共面標準片和待測光電探測器芯片(3)，并用微波網絡分析模塊(7)測量微波探針(4)同軸端的反射系數依次記為Г_MS，Г_MO，Г_ML和Г_MD；

步驟6：根據步驟5測得的反射系數計算微波探針(4)的三個微波網絡參數α、 β、 γ和待測光電探測器芯片共面端的反射系數Г_pd：

β＝Γ_ML，

步驟7：根據步驟2、步驟3測得的電信號幅度譜和步驟6計算出的三個微波網絡參數α、β、 γ和反射系數Г_pd計算待測光電探測器芯片的頻率響應：

2.根據權利要求1所述的一種光電探測器芯片頻率響應的測試方法，其特征在于所述信號源(5)輸出的掃頻微波信號的頻率約為nf_r/2，即為接近光學頻率梳梳齒頻率nf_r的一半。

3.根據權利要求1所述的一種光電探測器芯片頻率響應的測試方法，其特征在于根據步驟2和步驟3獲得的電信號幅度譜計算包含待測光電探測器芯片(3)和微波探針(4)兩者的聯合響應：

通過步驟4、步驟5和步驟6獲得的參數計算出微波探針(4)的響應：

從聯合響應S(nf_r)中扣除微波探針(4)的響應A(nf_r)就能得到待測光電探測器芯片(3)的頻率響應R(nf_r)。