[发明专利]一种超宽带波形分析仪上升时间的校准装置及校准方法

权利要求书

1.一种超宽带波形分析仪上升时间的校准装置，其特征在于：所述的超宽带波形分析仪上升时间的校准装置包括连续激光器(1)、相位调制器Ⅰ(2)、相位调制器Ⅱ(3)、可编程光滤波器(4)、控制机(5)、光纤放大器(6)、高速光电探测器(7)、射频放大器Ⅰ(8)、射频放大器Ⅱ(9)、移相器(10)、功率分配器(11)、频率综合器(12)、参考时钟(13)、触发信号发生器(14)；

参考时钟(13)输出端a与触发信号发生器(14)时钟参考输入端通过射频电缆连接，触发信号发生器(14)输出端与被校准超宽带波形分析仪触发输入端通过射频电缆连接；参考时钟(13)输出端b与频率综合器(12)时钟参考输入端通过射频电缆连接，频率综合器(12)输出端与功率分配器(11)输入端通过射频电缆连接，功率分配器(11)输出端a与射频放大器输入端通过射频电缆连接，射频放大器输出端与相位调制器射频输入端通过射频电缆连接，功率分配器(11)输出端b与移相器(10)输入端通过射频电缆连接，移相器(10)输出端与射频放大器Ⅱ(9)输入端通过射频电缆连接，射频放大器Ⅱ(9)输出端与相位调制器Ⅱ(3)射频输入端通过射频电缆连接；连续激光器1输出端与相位调制器Ⅰ(2)光输入端通过光纤连接，相位调制器Ⅰ(2)光输出端与相位调制器Ⅱ(3)光输入端通过光纤连接，相位调制器Ⅱ(3)光输出端与可编程光滤波器(4)光输入端通过光纤连接，可编程光滤波器(4)光输出端与光纤放大器(6)输入端通过光纤连接，光纤放大器(6)输出端与高速光电探测器(7)光输入端通过光纤连接，高速光电探测器(7)射频输出端与被校准超宽带波形分析仪信号输入端直接连接；控制机5控制输出端与可编程光滤波器(4)控制输入端通过控制线连接。

2.一种超宽带波形分析仪上升时间的校准方法，所述的校准方法用于如权利要求1所述的超宽带波形分析仪上升时间的校准装置，其特征在于：所述的超宽带波形分析仪上升时间的校准方法包括以下步骤：

步骤1：连续激光器(1)输出载波频率为f_c的连续激光信号，参考时钟(13)输出频率为10MHz的两路参考时钟(13)信号，一路进入频率综合器(12)，一路进入触发信号发生器(14)；频率综合器(12)接收参考时钟(13)信号，输出频率为f_sig的射频信号；

步骤2：功率分配器(11)将频率综合器(12)输出的信号分为两路输出，功率分配器(11)输出的第一路信号经过射频放大器Ⅰ(8)后加载到相位调制器Ⅰ(2)的射频输入端，功率分配器(11)输出的第二路信号经过移相器(10)、射频放大器Ⅱ(9)后加载到相位调制器Ⅱ(3)的射频输入端；

步骤3：调整移相器(10)的相位，使得进入相位调制器Ⅰ(2)的射频信号与进入相位调制器Ⅱ3的射频信号相位差为0(即Δθ＝0)；连续激光器1输出连续激光信号；连续激光信号通过相位调制器Ⅰ(2)、相位调制器Ⅱ(3)后变为具有频率间隔f_sig的梳状光信号；

步骤4：控制机(5)控制可编程光滤波器(4)，使得上述梳状光信号中的奇数阶分量通过可编程光滤波器(4)，其他分量不通过可编程光滤波器(4)，此外通过可编程光滤波器(4)控制各阶分量的幅度和初相位，使得其幅度大小为1/n(n为分量的阶数)，初相位均为0；

步骤5：可编程光滤波器(4)的各阶分量合成为快沿阶跃光脉冲信号，并经光纤放大器(6)放大；

步骤6：高速光电探测器(7)接收光纤放大器(6)输出的快沿阶跃光脉冲信号，并将快沿阶跃光脉冲转换为标准快沿阶跃电脉冲信号；

步骤7：标准快沿阶跃电脉冲信号进入被校准超宽带波形分析仪信号输入端口，被校准超宽带波形分析仪在触发信号的作用下测量标准快沿阶跃电脉冲信号的上升时间，测量结果就是被校准超宽带波形分析仪上升时间的校准结果。

3.根据权利要求2所述的一种超宽带波形分析仪上升时间的校准方法，其特征在于：所述的步骤1：连续激光器(1)输出载波频率为f_c的连续激光信号E_CW(t)＝E₀exp(j2πf_ct) (1)。