[发明专利]光器件频率响应测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种光器件频率响应测量方法，用步进频率为Δω的微波扫频信号分别对频率为ω₀、ω₀+Δω的第一光载波、第二光载波进行双边带电光调制，并令所生成的第一光双边带信号、第二光双边带信号分别经过待测光器件后进行光电探测，测量出对应于各扫频点nΔω处的光电流i(nΔω)、i₁(nΔω)，n＝1，2，3，…，N，N为所述微波扫频信号的扫频点数；最后根据所测得的光电流获得待测光器件在频率为ω₀±nΔω处的频率响应H(ω₀±nΔω)。本发明还公开了一种光器件频率响应测量装置。相比现有技术，本发明可大幅简化测量系统结构，降低系统实现成本，并且可有效保证光器件的测量范围和测量精度。

技术领域

本发明涉及光器件测量技术领域，尤其涉及一种光器件幅相(幅度和相位)响应测量方法。

背景技术

近年来，伴随着微波光子技术的飞速发展，光子系统得到广泛的应用，如超高精度光纤传感、长距离光纤通信等。其中，光器件的测量技术必不可少，且愈发重要。为了使已有的高精度光器件(如微环、微球等高Q值微谐振器等)在光子系统中更好地发挥作用，需要对光器件进行高精度、高分辨率的测量。

为了实现高分辨率的光器件测量，中国发明专利CN103067075中公开了《光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法》，其用光单边带调制测量光器件，能够有效消除单边带调制信号中的二阶边带的影响，从而提高系统的动态范围。中国发明专利CN108088655中公开了《基于双边带调制与频移的光器件测量方法》，其将频移双边带调制信号与经过待测件的双边带探测信号耦合后拍频，从而得到待测光器件频率响应，提高了光器件的测量范围。

上述现有技术中，《光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法》的局限性在于产生光单边带需要使用滤波器，增加系统的复杂度和不稳定性。《基于双边带调制与频移的光器件测量方法》的局限性在于两路同时进行调制和微波扫频，需要精细控制，测量系统复杂。因此，我们迫切需要研究新型的测量方法来提高测量精度和测量效率，且简化测量系统，降低成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种光器件频率响应测量方法，可大幅简化测量系统结构，降低系统实现成本，并且可有效保证光器件的测量范围和测量精度。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种光器件频率响应测量方法，用步进频率为Δω的微波扫频信号分别对频率为ω₀、ω₀+Δω的第一光载波、第二光载波进行双边带电光调制，并令所生成的第一光双边带信号、第二光双边带信号分别经过待测光器件后进行光电探测，测量出对应于各扫频点nΔω的光电流i(nΔω)、i₁(nΔω)，n＝1，2，3，…，N，N为所述微波扫频信号的扫频点数；最后依据以下公式获得待测光器件在频率为ω₀±nΔω处的频率响应H(ω₀±nΔω)：

其中，H(ω₀)、H(ω₀+Δω)分别是预先测得的待测光器件在频率为ω₀、ω₀+Δω处的频率响应，“*”表示取共轭。

优选地，利用工作在线性工作点的马赫曾德尔调制器实现所述双边带电光调制。

优选地，第二光载波通过将第一光载波移频Δω得到。

进一步优选地，利用声光调制器实现所述移频。

基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：

一种光器件频率响应测量装置，包括：