[发明专利]测量电光强度调制器啁啾参数频率响应特性的装置与方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子技术领域，涉及到光纤通信技术和光电信号处理技术，具体涉及一种测量电光强度调制器啁啾参数频率响应特性的装置与方法。

背景技术

在现代光纤通信中，光信号的啁啾是限制通信网络光信号高速率、高质量传输的重要因素之一，因而也是评价光信号质量好坏的一项重要参数，光信号的啁啾来源于直接或间接调制激光信号所导致光信号的相位变化。

电光强度调制器作为典型的电光外调制器，是现代光通信系统中最基本和最关键的光电子器件之一。带啁啾的光信号进入接收机时，产生误码情况，啁啾系数越大，误码率越高，降低通信质量。从而精确测量电光强度调制器的啁啾在光纤通信中是十分必要的。

啁啾是电光强度调制器本身固有的，其实质是制作电光强度调制器的光学晶体材料本身的光学性质引起的，它具有电光效应和非线性光学效应，主要由于它的线性电光效应，在外加电场时将导致出现两个不同的折射率，光信号通过时使其相位改变发生频移。

目前大多数关于对测量电光强度调制器啁啾的报道，都只指出电光强度调制器的啁啾与其偏置电压之间的关系，而默认在调制频率变化的情况下，电光强度调制器的啁啾恒定不变（见文献F.Devaux,Y.Sorel,J.F.Kerdiles.Simple measurement of fiber dispersion and of chirp parameter of intensity modulated light emitter. Journal of Lightwave Technology,1993, Vol. 11, No.12, pp. 1937-1940.）。而实际上，电光强度调制器的啁啾在不同的调制频率下，其值是发生改变的（见文献Wei Yuxin,ZhaoYong,Yang Jianyi,Wang Minghua, Jiang, Xiaoqing.Chirp characteristics of silicon mach-zehnder modulator under small-signal modulation. Journal of Lightwave Technology,2011 ,Vol. 29, No.7, pp. 1011-1017.），但此方法只指出在有限的几个调制频率下电光强度调制器啁啾参数的变化值，而没有指出电光强度调制器的啁啾参数是具体如何随着调制频率的变化而改变的。

利用光纤频率响应法测量电光强度调制器啁啾参数的方法已被证实（见文献王安斌,伍剑,张帆,林金桐.频率响应法测量光强度调制器啁啾参数.半导体学报,2003年1月,第24卷第1期.），该方法是在小信号调制的情况下，从网络分析仪上观察由于边带信号与载波信号相干涉而产生谐振频率峰，从这些谐振频率峰可以得到准确、可重复测量的啁啾参数值，这种方法有利于对目前常用的基于光强度调制器的光发射机进行综合评价，但此方法同样只指出电光强度调制器的啁啾与其偏置电压之间的关系，而默认在调制频率变化的情况下，电光强度调制器的啁啾参数恒定不变。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目在于提供一种测量电光强度调制器啁啾参数频率响应特性的装置与方法，旨在解决现有技术中无法测量电光强度调制器的啁啾参数随调制频率变化的技术问题。其利用光纤频率响应法得到频率响应曲线，由此测量数据计算得到电光强度调制器啁啾参数频率响应的特性曲线，从而可以分析在各个不同的调制频率下的电光强度调制器的啁啾参数的变化值。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种测量电光强度调制器啁啾参数频率响应特性的装置，其特征在于，包括可调谐激光器（1）、偏振控制器（2）、待测电光强度调制器（3）、微波信号源（4）、第一光连接器（51）、第二光连接器（52）、色散光纤组 （6）、光功率计（7）、光电探测器（8）、微波功率计（9）、数据采集卡（10）、计算机（11）；

所述可调谐激光器（1）、偏振控制器（2）、待测电光强度调制器（3）、第一光连接器（51）、色散光纤组（6）、第二光连接器（52）、光电探测器（8）之间依次光路连接；所述光电探测器（8）、微波功率计（9）、数据采集卡（10）、计算机（11）、微波信号源（4）之间依次电路连接；

所述第二光连接器（52）、光功率计（7）之间为光路连接；所述色散光纤组（6）包括第一色散光纤（61）、第二色散光纤（62）；所述待测电光强度调制器（3）与微波信号源（4）之间为微波电路连接。