[發明專利]一種電光介質棒互聯結構及電光取樣裝置

在審

• 申請號: 202211625150.2
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115931147A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉健純;龔鵬偉;謝文;諶貝;姜河;楊春濤;馬紅梅
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

本申請公開了一種電光介質棒互聯結構及電光取樣裝置，解決了現有技術互聯器件不連續導致較大模式損耗的問題。電光介質棒互聯結構，包含介質棒和矩形波導。所述介質棒兩端分別有部分插入兩側所述矩形波導的貫通腔中。所述介質棒中間段上有接收激光脈沖信號垂直入射的平面。電光取樣裝置，包含：電光介質棒互聯結構，用于將傳輸的待測高速脈沖信號的信息附加到脈沖激光信號中。激光脈沖模塊，用于將激光脈沖信號聚焦到所述電光介質棒互聯結構。光電探測模塊，用于將攜帶信息的激光脈沖信號轉換為電脈沖信號。數據采集模塊，用于處理電脈沖信號，提取高速脈沖信號信息。本申請的電光介質棒互聯結構是連續結構，可以有效地避免裝置有較大模式損耗。

技術領域

本申請涉及無線電計量和測試技術領域，尤其涉及一種電光介質棒互聯結構及電光取樣裝置。

背景技術

在表征高頻電器件方面，電光取樣技術已證明是有力的測量方法，得到眾多國家的計量機構的應用。該技術中使用光學方法產生非常短的電脈沖信號，并可由具備相同重復頻率的同步探測波束進行探測。一般探測波束由精密控制的平移臺來進行時間上的延遲，以實現時間等效采樣。這項技術已經應用在傳遞函數、反射系數或其他傳輸性質的研究中，并且在太赫茲頻譜領域也已經廣泛應用。

在傳統的電光取樣裝置中，被測高速脈沖信號通過同軸互聯器件傳輸，同軸互聯器件一般是由同軸、匹配的絕緣子、絕緣子探針、輸入平面過渡電路互聯結構和共面波導芯片組成。使用采樣光脈沖，對同軸互聯結構中傳輸的被測高速脈沖信號進行采樣，即可實現被測高速脈沖信號波形的測量。但由于互聯器件是不連續結構，其連接部分往往會因模式失配而導致裝置有較大模式損耗，同時，信號在介質與共面波導傳輸線上的傳輸速度不同也會導致裝置有較大的輻射損耗。

發明內容

本申請實施例提供一種電光介質棒互聯結構及電光取樣裝置，解決了現有技術互聯器件不連續導致較大模式損耗的問題。

本申請實施例還提供一種電光介質棒互聯結構，包含介質棒和矩形波導。所述介質棒兩端分別有部分插入兩側所述矩形波導的貫通腔中。所述介質棒中間段上有接收激光脈沖信號垂直入射的平面。

優選地，所述介質棒為兩端細，中間粗。

進一步地，所述介質棒的橫截面為矩形。

進一步地，所述介質棒的橫截面寬度不變，高度從介質棒中間到兩端線性變小。

進一步地，所述介質棒包含中間段和連接段。所述中間段為長方體。所述連接段為一端粗一端細的變截面梁。所述連接段粗的一端與中間段連接。

優選地，所述連接段最細的一端高度漸進為零。。

優選地，所述介質棒為砷化鎵半導體。

本申請還提供一種電光取樣裝置，使用上述任意實施例所述電光介質棒互聯結構，還包含激光脈沖模塊、光電探測模塊和數據采集模塊。所述電光介質棒互聯結構，用于傳輸待測高速脈沖信號，并將待測高速脈沖信號的信息附加到脈沖激光信號中。所述激光脈沖模塊，用于產生激光脈沖信號并將激光脈沖信號聚焦到所述電光介質棒互聯結構。所述光電探測模塊，用于探測攜帶高速脈沖信號的激光脈沖信號，將其轉換為電脈沖信號。所述數據采集模塊，用于處理光電探測模塊輸出的電脈沖信號，將其中附加的高速脈沖信號信息提取出來。

進一步地，還包含信號處理模塊，用于調制待測高速脈沖信號，并將調制的信號作為參考提供給數據采集模塊。

進一步地，所述激光脈沖模塊包含激光脈沖產生模塊和激光控制模塊。所述激光脈沖產生模塊，用于產生激光脈沖信號。所述激光控制模塊，用于接收并偏振態控制與聚焦激光脈沖產生模塊產生的激光脈沖信號。

本申請實施例采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：