[发明专利]一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法

权利要求书

1.一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采用主要由待测光源、可调光功率衰减器、光电探测器、信号调理电路、模数转换器和上位机依次连接组成的测量系统，通过模数转换器对探测器信号进行采样，根据模数转换器的输出信号计算获得输出信号标准差；并同时采集光电探测器的输出电压，根据光电探测器的输出电压计算获得光电探测器的输入光功率；

2)调节可调光功率衰减器，使得待测光源输出的光信号衰减为不同的光功率，在不同光功率下获得一系列的模数转换器的输出信号标准差和光电探测器的输入光功率；

3)根据光源相对强度噪声功率和到达探测器的光功率成正比的关系，对输出信号标准差和输入光功率进行二次多项式拟合，利用拟合系数计算得到光源相对强度噪声功率谱密度。

2.根据权利要求1所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：所述待测光源的出光尾纤与可调光功率衰减器的输入尾纤连接，可调光功率衰减器的输出尾纤与光电探测器的输入尾纤连接。

3.根据权利要求1所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：所述光电探测器接收光信号，将接收到的光信号转换为光电流信号，并通过内部的流压转换电路转换为电压信号输出，光电探测器输出的电压信号与接收到的光信号的光功率成正比；电压信号经信号调理电路滤波放大后，被模数转换器转换为数字信号，再通过通信模块发送给上位机。

4.根据权利要求1所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：所述的步骤2)具体是：

在光电探测器接收到的光信号的光功率位于其工作范围的线性区内的条件下，改变光功率衰减器衰减系数使得光电探测器和模数转换器接收到的光功率对应发生改变，每次改变后采集，进而处理获得一系列的模数转换器的输出信号标准差和光电探测器的输入光功率。

5.根据权利要求4所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：所述的步骤2)具体是：先将光功率衰减器衰减系数调整到较小值，使得光电探测器接收到的光信号的光功率在其工作范围的线性区内，然后逐步增大光功率衰减器衰减系数，使得光电探测器和模数转换器接收到的光信号的光功率减小，每次改变光功率衰减器的衰减系数后在模数转换器和光电探测器的输出端进行采集，进而处理获得一系列的模数转换器的输出信号标准差和光电探测器的输入光功率。

6.根据权利要求1所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：采集光电探测器的输出电压，根据光电探测器的输出电压计算获得光电探测器的输入光功率具体是：

用万用表或者电压表测量光电探测器的输出电压V(V)，利用探测器转换系数η(A/W)和运算放大器跨阻R(Ω)采用以下公式计算得到光电探测器的输入光功率P(W)：

P=VηR]]>

其中，η表示探测器转换系数，R表示运算放大器跨阻。

7.根据权利要求1所述的一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法，其特征在于：所述步骤3)是将上一步骤获得的一系列的输出信号标准差和输入光功率采用以下二项式进行拟合，获得二次项系数C：

σAD2=A+B*P+C*P2]]>

其中，P表示光电探测器的输入光功率，σ_AD表示模数转换器的输出信号SAD的标准差，A为常数项；B为一次项系数；C为二次项系数；

根据二次项系数C采用以下公式计算光源相对强度噪声功率谱密度：

PSDRIN=10*log10(CΔf)]]>

其中，Δf为检测系统带宽。