[发明专利]基于波长编码技术光电探测器频响的测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电仪器测量技术领域，尤其涉及一种基于波长编码技术 的测试装置测量光电探测器频响的测试方法。

背景技术

随着互联网技术的迅速普及，人们对信息量的需求呈现爆炸式的增 长。在高速率、大容量的信息网络体系中，光纤通信技术以它在带宽和传 输距离方面所具有独特的、无可比拟的优势，成为现代通信的主要支柱之 一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光电探测器是光纤通信系统中 的关键器件，提高光电探测器频率响应特性的测试水平对光纤通信系统的 设计与应用非常重要。目前，光电探测器频率响应的测量方法主要有以下 几种：

(1)网络分析仪频率扫描法。该方法原理简单、快速直观，但需要 一个已知频响特性的光发射器或探测器作为参考，且整台测试设备价格不 菲，测试带宽越高，价格越贵；

(2)时域法。该方法可以直接观察测量波形，简单直观，但需要带 宽至少为被测光电探测器带宽3至5倍的标准光源，如需要测量带宽为 40GHz的光电探测器，就要求激光器的带宽达到120GHz以上，这显然难 以实现；

(3)自发辐射拍频法。即强度噪声技术，简便迅捷、测量范围宽， 其主要问题是测试动态范围小，信噪比不高，且连续光谱很容易使探测器 达到饱和，效率很低；

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种基于波长编码技术的光电探测 器频响的测试装置及测试方法，以能够快速直观地获取光电探测器的频率 响应。

本发明提供一种基于波长编码技术的光电探测器频响的测试装置，包 括：

一光波长编码发生器，用于产生包括参考光脉冲信号和延时光脉冲信 号的编码光脉冲信号；

一光隔离器，其输入端与光波长编码发生器的输出端相连，用于将光 波长编码发生器产生的编码光脉冲信号单向传输；

一光纤耦合器，其端口①与光隔离器的输出端相连；

一光延迟线，其一端与光纤耦合器的端口②相连，用于将延时光脉冲 信号进行延时；

一光偏振控制器，其一端与光延迟线的另一端相连，该光偏振控制器 的另一端与光纤耦合器的端口④相连，用于调整延时光脉冲信号的偏振 态；

一待测光电探测器，其输入端与光纤耦合器的端口③相连；

一拍频信号检测器，其输入端与待测光电探测器的输出端相连，用于 检测和记录待测光电探测器的频率响应曲线，其显示的频谱峰值包络线即 为所述待测光电探测器的频率响应曲线。

本发明还提供一种基于波长编码技术光电探测器频响的测试装置的 测试方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：光波长编码发生器产生参考光脉冲信号和延时光脉冲信号的 编码光脉冲信号，所述产生的参考光脉冲信号和延时光脉冲信号的波长随 时间阶梯变化；

步骤2：参考光脉冲编码信号由光纤耦合器的端口①进入，端口③输 出，进入到光电探测器；

步骤3：延时光脉冲编码信号由光纤耦合器的端口①进入，端口④输 出，经光偏振控制器，光延迟线再次进入光纤耦合器，一部分信号经端口 ③输出进入光电探测器，另一部分再次经端口④进行延时；

步骤4：参考光脉冲编码信号和不同延时的光脉冲编码信号一起进入 光电探测器进行拍频，由于同一时刻包含不同波长差的光信号分量，因此 拍频可以得到不同频率的电信号，拍频信号进入拍频信号检测装置，进行 检测和记录，显示的频谱峰值包络线即为所述待测光电探测器的频率响应 曲线。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种基于波长编码技术的光电探测器频响的测试装 置及利用该装置测试光电探测器频响的方法，无需像传统方法那样利用连 续光谱进行测试，利用分立的波长进行拍频测试，待测光电探测器的输入 功率不容易饱和，提高了测试效率及动态范围；

2、本发明提供的一种基于波长编码技术的光电探测器频响的测试装 置及利用该装置测试光电探测器频响的方法，利用同一个激光器进行拍 频，相干性稳定性好；

3、本发明提供的一种基于波长编码技术的光电探测器频响的测试装 置及利用该装置测试光电探测器频响的方法，通过编码脉冲信号波长，可 以产生宽频带的信号，提高光电探测器频响的测试范围；