[发明专利]一种基于光单边带调制的光器件测量方法、测量装置

权利要求书

1.一种基于光单边带调制的光器件测量方法，利用光单边带调制器将微波扫频信号调制到光载波上，生成光单边带扫频信号；使光单边带扫频信号通过待测光器件，然后通过光电转换将其转换为电信号；结合所述微波扫频信号的幅度相位，提取所述电信号的幅度相位信息，获得待测光器件的传输函数；其特征在于，所述光载波为利用两个可调谐窄线宽激光器交替输出的多个连续频带光载波的组合；所述待测光器件的传输函数为根据所述各频带的传输函数处理得到的宽带传输函数。

2.一种基于光单边带调制的光器件测量装置，包括光载波产生模块、光单边带调制器、微波扫频源、微波幅相接收机、光探测器、主控单元；光单边带调制器将微波扫频源输出的微波扫频信号调制到光载波产生模块输出的光载波上，生成光单边带扫频信号；光探测器用于将通过待测光器件的光单边带扫频信号转换为电信号输出；微波幅相接收机用于提取光探测器输出的电信号的幅度相位信息；主控单元用于对光载波产生模块和微波扫频源进行控制，并进行数据存储、处理和结果显示；其特征在于，所述光载波生成单元包括第一和第二可调谐窄线宽激光器，两个可调谐窄线宽激光器的控制端分别与所述主控单元连接，两个可调谐窄线宽激光器的输出端同时与所述光单边带调制器的输入端连接。

3.一种如权利要求1所述基于光单边带调制的光器件测量装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤A、光载波波长标定步骤：

步骤A1、按照下式初步确定各频带光载波波长：

其中，为光速；为光载波初始波长；为微波扫频源扫频带宽；为可调谐窄线宽激光器频率调谐精度；

步骤A2、根据可调谐激光器控制电流与输出光载波波长的大致关系，确定控制电流的大小，控制电流的表达式如下：

其中，为第一可调谐窄线宽激光器控制电流与输出光载波波长的大致关系函数；为第二可调谐窄线宽激光器控制电流与输出光载波波长的大致关系函数；

步骤A3、通过主控单元控制光载波产生模块的控制电流，使第一可调谐窄线宽激光器的控制电流为，第二可调谐窄线宽激光器的控制电流为；将两个激光器输出的光载波同时送至光单边带调制器光输入端口，用微波扫频源产生的微波信号对其进行单边带调制，并将调制后的光信号直接送至光探测器，进行光电转换；将光探测器输出的电信号送至微波幅相接收机进行幅度相位信息的提取，并利用主控单元对所提取的幅度和相位信息进行分析，找出幅度和相位抖动最大的频点，然后根据下式确定此时第二可调谐窄线宽激光器所输出光载波精确的波长：

  ；

保持第二可调谐窄线宽激光器的控制电流不变，改变第一可调谐窄线宽激光器的控制电流使其控制电流为，同理可得第一可调谐窄线宽激光器此时输出的光载波的精确波长；

交替改变两个激光器的控制电流，即可得相应控制电流下对应的激光器输出光载波波长的精确值，其表达式为：

式中，为精确标定第n个光载波波长时幅度和相位发生最大抖动的频点；

步骤B、测量装置校准步骤：将光单边带调制器的输出端口与光探测器的输入端口直接相连，主控单元按照步骤A中确定的控制电流控制第一和第二可调谐窄线宽激光器交替工作，使第一和第二可调谐窄线宽激光器依次交替地输出各个频带的光载波；在每个频带内通过对微波扫频源频率的扫描得到各频带的传输函数，主控单元存储这些传输函数并进行处理，得到系统的宽带传输函数；

步骤C、测量步骤：接入待测光器件，待测光器件的输入、输出端口分别与光单边带调制器的输出端口、光探测器的输入端口相连；主控单元按照步骤A中确定的控制电流控制第一和第二可调谐窄线宽激光器交替工作，使第一和第二可调谐窄线宽激光器依次交替地输出各个频带的光载波，在每个频带内通过对微波扫频源频率的扫描得到各频带的传输函数；主控单元存储这些传输函数并对其进行数据处理得到宽带传输函数，再利用步骤B中所得的系统的宽带传输函数对测得的宽带传输函数进行校正，得到待测光器件精确的宽带传输函数。