[发明专利]一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置与方法

说明书

本发明公开一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置，包括：飞秒激光器、分束镜、斩波器、光学延时线、50/50耦合器、平衡光电探测器、微波探针A、共面波导、微波探针B、50Ω负载、偏振态测量系统、锁相放大器和计算机。本发明还公开了上述装置用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的方法。本发明提供了一种高带宽平衡光电探测器共模抑制比的校准方法，突破传统光混频法与光调制法对高带宽平衡光电探测器共模抑制校准能力的局限。

技术领域

本发明涉及平衡光电探测器校准领域。更具体地，涉及一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置与方法。

背景技术

随着空间光通信、光载射频通信等技术的发展，平衡光电探测器作为相干光接收的器件，受到越来越多重视。平衡光电探测器可以抑制所探测信号中由本振光引入的相对强度噪声以及一切形式的共模噪声，接收灵敏度可接近量子噪声极限；同时还能充分利用本振光的功率，与普通光电探测器相比具有更大的线性动态范围。共模抑制比为平衡光电探测器差模输出信号与共模输出信号幅度比值的对数，表征了平衡光电探测器抑制共模噪声的能力，是其最重要的参数之一。目前，平衡光电探测器共模抑制比的校准工作尚处于探索阶段，常用的校准方法为光混频法与光调制法。随着平衡光电探测器带宽的不断增高，光混频法与光调制法受频谱仪与矢量网络分析仪带宽的限制，无法满足高带宽平衡光电探测器共模抑制比的校准需求。

因此，需要提供一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置，解决高带宽平衡光电探测器共模抑制比的校准问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置，以解决高带宽平衡光电探测器共模抑制比的校准问题。

本发明的另一个目的在于提供一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的方法，以可实现带宽达200GHz平衡光电探测器的校准。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置，包括：

飞秒激光器，用于输出激光，并输入至分束镜；

分束镜，用于将激光分为第一激光和第二激光，并分别输入至斩波器和光学延时线；

斩波器，用于对第一激光进行调制并输入至50/50耦合器，以及用于给锁相放大器提供参考信号；

50/50耦合器，用于将经调制的第一激光平均分成两束，分别输入至平衡光电探测器的两个输入端口，为平衡光电探测器提供光信号；

平衡光电探测器，用于将输入的光信号转化为电信号，并输入至微波探针A；

微波探针A压接在所述共面波导上，用于将平衡光电探测器输出的电信号耦合到共面波导；

共面波导的末端通过微波探针B与50Ω负载连接，确保与同轴传输线之间的匹配；

光学延时线，用于改变第一激光和第二激光的相对延时，经延时的第二激光输入至共面波导；

共面波导，利用平衡光电探测器输出的电信号改变共面波导衬底晶体的折射率，以对延时的第二激光进行反射，反射出偏振态发生变化的光，并入射到偏振态测量系统中；

偏振态测量系统，用于将第二激光的偏振态变化转化为电信号，并输入至锁相放大器；

锁相放大器，用于对偏振态测量系统输出的电信号进行测量；

计算机，用于控制光学延时线和锁相放大器，及对锁相放大器测得的信号进行处理实现对平衡光电探测器输出信号的测量。

进一步，所述平衡光电探测器可通过改变施加给平衡光电探测器的偏置电压，使其工作在共模与差模状态，得到两种状态下的电信号。