[发明专利]一种光器件光谱响应测量装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种光器件光谱响应测量装置及方法，其中，装置包括：电光相位调制器，用于接收电信号产生模块产生的原始电信号，将原始电信号相位调制至光信号产生模块产生的原始光信号上，得到原始双边带相位调制信号并输出，原始电信号为微波恒定频率信号与微波扫频信号的合路信号；光电探测器，用于接收待测光器件根据接收的原始双边带相位调制信号，输出的变换后双边带相位调制信号，对变换后双边带相位调制信号进行光电变换，得到转换后电信号并输出；数据处理模块，用于接收检测模块根据接收转换后电信号，利用从微波扫频信号中解析出的倍频信号，提取转换后电信号的幅频信号和相频信号，并分别转换为光谱响应的幅度响应及相位响应。

技术领域

本发明涉及光电检测技术领域，特别是涉及一种光器件光谱响应测量装置及方法。

背景技术

目前，在高品质因数Q值的光学环腔器件(以下简称高Q值光器件)的研发、生产及应用过程中，需对光谱响应进行测量，使用光谱响应表征高Q值光器件的性能。其中，高Q值光器件包括：光学微谐振器，这里的光学微谐振器比如法布里-珀罗干涉仪、微环等。光谱响应包括幅度响应和相位响应。上述的光谱响应可以基于单边带调制的光矢量分析技术，对待测光器件的光谱响应进行测量，以测量到待测光器件的光谱响应，这里的待测光器件为上述高Q值光器件。具体的如下。

参见图1所示，图1为现有技术的基于单边带调制的光矢量分析技术的原理框图。图1中激光器10、光单边带调制器11、待测光器件12、光耦合器13、光延长线14、光滤波器15、平衡光电探测器16、微波扫频源17、幅值相位接收模块18及主控单元19。

激光器10产生光频；将光频作为光载波，经光单边带调制器11以及利用光单边带调制器11外接的光滤波器，产生光单边带信号，光单边带调制器11的调制频率由微波扫频源17提供。经过理想的光单边带调制器11后的光单边带信号只包含光载波和一阶调制光边带信号。理想的光单边带调制器11后的光单边带信号用于探测待测光器件12的幅度和相位响应的变化情况。

一阶调制光边带信号经过待测光器件12后，一阶调制光边带信号的幅度和相位，将根据待测光器件12的幅度和相位响应发生变化，输出携带有待测光器件12的幅度和相位的光信号。

该携带有待测光器件12的幅度和相位的光信号，经光耦合器13、光延长线14、光滤波器15及平衡光电探测器16，由平衡光电探测器16平方率检测以后，光信号被转换为光电流。

将微波扫频源17的微波信号作为参考微波信号，通过调节幅值相位接收模块18，从光电流中，仅接收与上述参考微波信号具有相同频率的信号，然后提取该信号中的幅度响应和相位响应，从而得到待测光器件12的光谱响应，其中，所述光谱响应包括：光器件光谱响应中的幅度响应及光器件光谱响应中的相位响应，针对光器件光谱响应中的幅度响应显示幅度响应的曲线，针对光器件光谱响应中的相位响应显示相位响应的曲线。

然而，发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中上述使用单边带调制的光矢量分析技术，测量待测光器件的光谱响应的过程中，至少存在如下问题：

上述使用单边带调制的光矢量分析技术，测量待测光器件12的光谱响应的过程中，获取单边带调制设备的光单边带信号的过程复杂，需要单边带调制设备利用外接的光滤波器，才能得到光单边带信号。外接的光滤波器对不同频率的信号存在不平衡响应，不仅带来测量光谱响应的误差，而且增加了成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种光器件光谱响应测量装置及方法，以解决现有技术测量光谱响应所带来的误差及成本较大的问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种光器件光谱响应测量装置，包括：

光信号产生模块，用于产生原始光信号；

电信号产生模块，用于产生原始电信号，所述原始电信号为微波恒定频率信号与微波扫频信号的合路信号；