[发明专利]一种宽带示波器探头上升时间的校准方法及装置

说明书

本发明属于上升时间的校准技术领域，特别涉及一种宽带示波器探头上升时间的校准方法，包括，获取超短脉冲激励激光，并将其转换为宽带电脉冲信号，将宽带电脉冲信号处理形成标准信号；采集标准信号的波形数据，记做未修正测量结果；获取超短脉冲探测激光，采用空间光路聚焦的方式，在预设条件下获取在标准信号与超短脉冲探测激光的相互作用下生成的光电流信号，对光电流信号放大，对放大处理得到的电流信号转换为模拟电压信号；将模拟电压信号转换为标准信号数据；根据未修正测量结果和标准信号数据计算被校准宽带示波器探头上升时间的校准结果，以避免对标准信号进行测量过程中造成的标准信号畸变。

技术领域

本发明属于一种上升时间的校准技术领域，特别涉及一种宽带示波器探头上升时间的校准方法及装置。

背景技术

示波器探头是测试板级电路的重要工具，其工作的基本原理是通过与电路板传输线或者特定焊盘接触的探头前端提取电路板中传输信号的部分能量，然后通过内部的有源器件对提取的信号进行补偿与放大，最后将被测信号传输至示波器进行校准与分析。

上升时间是示波器探头的重要技术指标，它表征了示波器探头能够测量高速及宽带信号的能力。校准示波器探头上升时间的传统方法是使用校准夹具将标准快沿信号导入被测示波器探头中，然后使用与被测示波器探头连接的示波器直接读取上升时间的校准结果。但是随着近年来高速及宽带电路的快速发展，示波器探头的性能也得到了极大的提升，其上升时间时间已经进入了皮秒(1×10-12秒)量级，以目前带宽为30GHz的宽带示波器探头为例，其上升时间指标已经达到15ps。在使用传统的示波器探头上升时间方法校准宽带示波器探头时存在1个难以解决的问题：由于校准宽带示波器探头上升时间的时候需要准确的测量进入被校准探头的标准信号，而快沿产生器产生的信号必须通过校准夹具才可以接入被校准的示波器探头中，导致校准夹具会使得标准信号产生畸变，无法对宽带示波器探头进行准确校准。

发明内容

为了至少解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带示波器探头上升时间的校准方法及装置。

根据本发明第一方面，提供了一种宽带示波器探头上升时间的校准方法，包括：

标准信号生成模块，用于获取超短脉冲激励激光，并将其转换为宽带电脉冲信号，将所述宽带电脉冲信号处理形成标准信号；

特征数据采集模块，用于采集所述标准信号的波形数据，记做未修正测量结果；

光电流生成模块，用于获取超短脉冲探测激光，采用空间光路聚焦的方式，获取在标准信号与超短脉冲探测激光的相互作用下生成的光电流信号，并对所述光电流信号放大，对放大处理得到的光电流信号转换为模拟电压信号；

数据采集模块，用于将所述模拟电压信号转换为标准信号数据；

数据分析模块，用于根据所述未修正测量结果和所述标准信号数据计算被校准宽带示波器探头上升时间的校准结果。

所述装置还包括：

超短脉冲激光器(1)，用于产生超短脉冲激励激光，产生的超短脉冲激光传导至标准信号生成模块；

超短脉冲激光器(2)，用于产生超短脉冲探测激光，产生的超短脉冲探测激光传导至光电流生成模块。

所述装置还包括：

激光重复频率锁定模块，用于锁定超短脉冲激光器(1)与超短脉冲激光器(2)输出脉冲激光的重复频率，使得所述超短脉冲激光器(1)与所述超短脉冲激光器(2)输出光脉冲信号的重复频率差固定。

所述装置还包括：

函数发生器，用于产生超短脉冲激光器(1)与超短脉冲激光器(2)输出重复频率的差频信号，产生的差频信号传输至数据采集模块。

所述数据分析模块包括：