[发明专利]一种具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置及方法

权利要求书

1.一种具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置，其特征在于：包括光源、第一光纤耦合器、待测脉冲光调制器、参考脉冲光调制器、第二光纤耦合器、光电探测器、数据采集与处理模块，所述光源输出连续光至第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器将连续光分成两束连续光分别输入至待测脉冲光调制器、参考脉冲光调制器；所述待测脉冲光调制器将连续光调制成待测脉冲光输出至第二光纤耦合器；所述参考脉冲光调制器将连续光调制成参考脉冲光输出至第二光纤耦合器；所述第二光纤耦合器将接收的待测脉冲光与参考脉冲光进行相干耦合，并将耦合后的拍频光信号输出至光电探测器；所述光电探测器将拍频光信号转换成拍频电流信号输出至数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块将拍频电流信号转换成电功率信号，由所述电功率信号获得待测脉冲光动态消光比。

2.根据权利要求1所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置，其特征在于：所述第一纤耦合器的分光比设置使得待测脉冲光与参考脉冲光的峰值功率相等；第二光纤耦合器的分光比为50:50。

3.根据权利要求1所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置，其特征在于：所述参考脉冲光调制器为电光调制器或电吸收调制器、声光调制器。

4.根据权利要求1所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置，其特征在于：所述参考脉冲光的消光比大于10dB。

5.根据权利要求1所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置，其特征在于：所述数据采集与处理模块为频谱分析仪。

6.一种基于权利要求1所述具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）将连续光分成的两束连续光调制出待测脉冲光、参考脉冲光；其中以待测脉冲光为参考，使得参考脉冲光的脉冲峰值在时域上覆盖待测脉冲光的全部脉冲峰值及部分基底，参考脉冲光的基底在时域上覆盖待测脉冲光的剩余部分基底；

步骤（2）将所述待测脉冲光、参考脉冲光进行相干耦合后形成拍频光信号；

步骤（3）将所述得拍频光信号转换成拍频电流信号，对所述拍频电流信号进行单次测量，然后通过功率检波及多次累加平均得到代表待测脉冲光的峰值光功率的电功率P_p(t3)、代表待测脉冲光的基底光功率的电功率P_b(t2)及代表光电探测器暗电流噪声的电功率P_d(t1)；

步骤（4）根据步骤（3）得到的电功率计算获得待测脉冲光动态消光比。

7.根据权利要求6所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量方法，其特征在于：所述步骤（4）中，当待测脉冲光的基底光功率的电功率P_b(t2)与待测脉冲光峰值光功率的电功率P_p(t3)叠加有光电探测器暗电流噪声时，待测脉冲光动态消光比用下式计算：

DER=10*log10Pp(t3)-Pd(t1)Pb(t2)-Pd(t1)]]>

其中DER是待测脉冲光动态消光比，动态消光比DER单位为dB。

8.根据权利要求6所述的具有高动态范围的脉冲光动态消光比测量方法，其特征在于：所述步骤（2）中，当待测脉冲光与参考脉冲光之间存在移频时，利用外差相干探测法进行探测，此时移频值大于待测脉冲光宽度的倒数；当待测脉冲光与参考脉冲光的角频率相等时，利用零差相干探测法进行探测。