[发明专利]一种电光相位调制器残余幅度调制系数的测试装置及方法

说明书

本发明请求保护一种电光相位调制器残余幅度调制系数的测试装置及方法。本发明由激光器、微波信号源、辅助微波信号源、待测电光相位调制器、辅助电光强度调制器、光电探测器和频谱分析模块组成，其中，激光器、待测电光相位调制器、辅助电光强度调制器、光电探测器依次光连接，微波信号源与待测电光相位调制器的输入电极端为电连接，辅助微波信号源与辅助电光强度调制器的输入电极端为电连接，光电探测器输出端与频谱分析模块为电连接；设置微波信号源输出信号频率f₁与辅助微波信号源输出信号频率f₂的关系为f₁≈2f₂的情况下，通过频谱分析模块，获得拍频成分f₁‑f₂和f₂成分的功率比值，实现对待测电光相位调制器的残余幅度调制系数的高精度、自校准测试。

技术领域

本发明属于光电子技术领域，具体涉及一种电光相位调制器残余幅度调制系数的测试装置及方法。

背景技术

作为光纤通信系统中的重要组成部分，电光相位调制器由于其无需偏置且线性调制的特性，被广泛用于光通信信号调制、高频微波信号产生以及处理。电光相位调制器的特性参数是决定通信链路和微波光子链路性能的关键所在，尤其是纯粹的相位调制是电光相位调制的关键，然而，由于集成器件制作工艺以及器件封装技术的限制，难免会造成相位调制器存在幅度调制过程，因此对电光相位调制器残余调制特性参数的研究对于器件设计、优化和研发显得尤为重要。

当前，实现电光相位调制器调制特性测量的技术主要包括：光谱分析法、扫频法以及移频外差法。其中光谱分析法是利用光谱分析仪对相位调制光信号的光波边带信息进行分析，通过测量相邻光边带之间的幅度差值，实现相位调制器的相位调制系数的检测，(Y.Q.Shi,L.S.Yan,A.E.Willner,“High-speed electrooptic modulatorcharacterization using optical spectrum analysis,”Journal of LightwaveTechnology,2003,21(10):2358-2367)，然而，由于光谱分析法的测量分辨率严重受限于光谱仪的分光能力(1.25GHz@1550nm)，造成其测量分辨率有限，且还存在低频测量盲区的问题；为此，有学者提出基于电矢量网络分析仪的扫频测试技术对待测器件进行扫频测量，充分利用高精细的电域分析特性，可实现电光相位调制器的高精度频响测量，但是，需要进行额外校准，且过程复杂；为了同时满足高精细和自校准测试，有学者提出基于频谱映射的移频外差法(S.J.Zhang,C.Zhang,H.Wang,X.H.Zou,Y.L.Zhang,Y.Liu,and J.E. Bowers,“Self-calibrated microwave characterization of high-speed optoelectronicdevices by heterodyne spectrum mapping,”Journal of Lightwave Technology,35(10), 1952-1961.)，通过移频外差技术将光谱信息映射到电域中进行分析，同时配置两个调制信号的频率关系，实现高精度、自校准的光电子器件绝对相位调制系数的测试。以上相位调制器特性参数的测量主要都是针对相位调制系数的测试，而无法实现残余幅度调制系数测量。针对以上问题，本发明通过级联电光调制，并调整调制微波信号频率的关系，实现残余幅度调制系数的自校准测量。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种高分辨率、高精度、低成本、自校准电域测量的电光相位调制器残余幅度调制系数的测试装置及方法。

本发明的技术方案如下：