[发明专利]一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统及方法，利用矢量网络分析仪测量信号发生器输入的微波信号和光电探测器输出微波信号的S21参数特性，将全光纤Mach‑Zehnder干涉仪的自由光谱范围的转换为微波信号的S21参数的等间隔梳状频谱，通过矢量网络分析仪S₂₁参数观察计算全光纤Mach‑Zehnder干涉仪的自由光谱范围。本发明简化了全光纤Mach‑Zehnder干涉仪的自由光谱范围测量系统的复杂性，减小了系统的成本，而且操作步骤简单。

技术领域

本发明涉及一种自由光谱范围测量系统及方法，特别是一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统及方法。

背景技术

全光纤Mach-Zehnder 干涉仪因其具有体积小、重量轻、结构紧凑、抗电磁干扰和灵敏度高等特点，广泛应用于光纤传感系统和光纤波分复用（WDM）通信领域。高性能的光传感测量系统和光纤通信系统对全光纤Mach-Zehnder干涉仪的自由光谱范围是有着严格的要求。因此，全光纤Mach-Zehnder干涉仪的自由光谱范围是决定其性能的重要参数，传统的自由自由光谱范围测量方法是基于Fabry Perot标准具方法或光谱分析仪方法，这2种方法通常原理简单，但是基于Fabry Perot标准具的自由光谱范围测量法需要价格昂贵的可调谐激光器，且操作步骤复杂，对操作人员的专业技术要求较高。基于光谱分析仪虽然测量简单，但受限于光源的波长稳定度，测量精度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统，其特征在于：包含分布式反馈激光器、电光相位调制器、全光纤Mach-Zehnder干涉仪、光电探测器、功分器、信号发生器和矢量网络分析仪，电光相位调制器与分布式反馈激光器光连接，全光纤Mach-Zehnder干涉仪与电光相位调制器光连接，光电探测器与全光纤Mach-Zehnder干涉仪光连接，功分器分别与信号发生器、电光相位调制器和矢量网络分析仪电连接，矢量网络分析仪与光电探测器电连接。

进一步地，所述分布式反馈激光器输出激光，信号发生器产生微波信号，微波信号经过电光相位调制器调制到分布式反馈激光器的输出的光载波上，再导入全光纤Mach-Zehnder干涉仪，全光纤Mach-Zehnder干涉仪输出光经光电探测器转换为微波信号，微波信号与信号发生器输出的微波信号输入矢量网络分析仪。

进一步地，所述分布式反馈激光器输出1550nm激光，分布式反馈激光器功率为10dBm。

进一步地，所述信号发生器产生的微波信号频率为10GHz。

一种全光纤干涉仪自由光谱范围测量系统的测量方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：分布式反馈激光器输出1550nm激光，分布式反馈激光器的功率为10dBm；

步骤二：信号发生器产生10GHz的微波信号；

步骤三：通过相位调制器调制后，将10GHz的微波信号调制到1550nm光载波上，并导入全光纤Mach-Zehnder干涉仪；

步骤四：全光纤Mach-Zehnder干涉仪输出光输入光电探测器；

步骤五：用矢量网络分析仪分析仪测出信号发生器产生的10GHz的微波信号和光电探测器输出的微波信号的S₂₁参数特性曲线；

步骤六：S₂₁参数的单个等间隔梳状频谱范围即为全光纤Mach-Zehnder干涉仪的自由光谱范围。