[发明专利]一种光电子器件频率响应的测试装置与方法

权利要求书

1.一种光电子器件频率响应的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建一种光电子器件频率响应的测试装置；

构造一个由电-光器件测试臂和光-光器件测试臂组成的外差仪，其中电-光器件测试臂由移频模块与待测电-光器件级联组成，光-光器件测试臂由辅助调制模块与待测光-光器件级联组成；

将第一信号源接入待测电-光器件的驱动电极上，第二信号源接入辅助调制模块的驱动电极上；

将可调谐激光器、外差仪、待测光-电器件和频谱分析与数据处理模块依次级联；

(2)可调谐激光器输出的光信号进入外差仪后分为两路，一路光信号在移频模块中被移频ω_s，然后在待测电-光器件中被第一信号源输出的角频率为ω_m的正弦微波信号进行相位和强度调制；另一路光信号在辅助调制模块中被第二信号源输出的角频率为ω_l的正弦微波信号进行双边带调制，然后在待测光-光器件中进行光滤波；得到外差仪输出合路光信号的光场；

(3)将外差仪输出的合路光信号送入待测光-电器件中光电转换后形成电信号，将转化后的电信号通过频谱分析与数据处理模块，测量获得ω_m，ω_l和ω_s的线性组合频率的幅度值；

(4)设置频率ω_m≈2ω_l>>ω_s，则获得待测电-光器件的频响值：

若待测电-光器件为电光强度调制器时，则获得电光强度调制器调制系数，

若待测电-光器件为电光相位调制器时，则获得电光相位调制器调制系数；

设置ω_l≈2ω_m>>ω_s时，则得到光-光器件测试臂的频响值；

设置ω_m≈ω_l>>ω_s时，得到待测光-电器件频响值。

2.根据权利要求1所述的一种光电子器件频率响应的测试方法，其特征在于，外差仪输出合路光信号的光场表示为：

式中，t为时间，j为复数，E₀是光载波的振幅，ω₀是光载波的角频率，η，ψ分别为外差仪两臂的分光比和相位差，若γ_m≠0，待测电-光器件为电光强度调制器，则γ_m和分别为电光强度调制器的分光比和偏置相位，m₁，m₂分别为电光强度调制器的上下臂的调制系数，若γ_m＝0，待测电-光器件为电光相位调制器，则m₁为电光相位调制器的调制系数，H(ω)为待测光-光器件的幅频响应，m_l为光-光器件测试臂中辅助调制模块的调制系数。

3.根据权利要求2所述的一种光电子器件频率响应的测试方法，其特征在于，步骤(3)中ω_m，ω_l和ω_s的线性组合频率的幅度值表示为：

其中，q＝0,±1，R为待测光-电器件的频响值，J_p(·),J_q(·)分别为第p,q阶的第一类贝塞尔函数。

4.根据权利要求3所述的一种光电子器件频率响应的测试方法，其特征在于，设置频率ω_m≈2ω_l>>ω_s时，

若γ_m≠0时，待测电-光器件调制系数表示为：

若γ_m＝0时，待测电-光器件调制系数表示为:

设置ω_l≈2ω_m>>ω_s时，则得到光-光器件测试臂的频响值表示为：

设置ω_m≈ω_l>>ω_s时，得到待测光-电器件频响值表示为：

5.根据权利要求1所述的一种光电子器件频率响应的测试方法，其特征在于，移频模块为声光移频器或者电光移频器或者原子移频器。