[发明专利]基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置

说明书

本发明涉及光电器件测量和微波光子学技术领域，且公开了基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置，包括光线性调频信号发生模块、光耦合器、时域信号采集模块和低频探测模块；光线性调频信号发生模块，用于产生光线性调频信号；光耦合器，用于将光线性调频信号分为上、下两路；时域信号采集模块，用于提取输入待测光电探测器的载波和扫频一阶边带的拍频信息；低频探测模块，用于提取得到原一阶边带和经时延作用后的一阶边带拍频产生的低频信息。该基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置，用光线性调频信号实现one shot探测，因此其测量速度极快，可大幅提升测量效率；本发明结构简单，利用现有货架产品即可搭建，实现成本较低。

技术领域

本发明涉及光电器件测量和微波光子学技术领域，具体为基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置。

背景技术

光纤通信具有抗电磁干扰、抗腐蚀、质量轻、容量大等诸多优点，因而广泛应用于高能物理、抗核辐射通信系统、潜艇、军舰、飞机、导弹控制通信系统以及互联网等众多领域。当前光纤通信正往高速率、高效率、大容量以及长距离光纤传输方向发展。随着信息化程度越来越高，对光纤通信传输系统的速率也提出了相应的要求。

光电探测器是光纤通信系统的关键器件之一，其研制、检测和应用需首先测量频谱响应。上个世纪五十年代，人们已经开始光电探测器频谱响应测量的研究，现今已经发展出了诸多光电探测器频谱响应测试方法，大致可分为两类：时域法和频域法。

时域法测量光电探测器频率响应的关键器件是采样示波器，但是时域法的局限性在于测量光电探测器的频率范围受采样示波器带宽限制。

频域法又可细分为外差拍频和外部调制两大类。典型的测量方法比如矢量网络分析法(带宽受限、精度不高)、利用半导体光放大器的白噪声测量法(灵敏度不够)、光外差法(相位、振幅、偏振态匹配要求高)。

因此，迫切需要研究新型的测量方法来提高光电探测器频率响应测量技术的测量精确度、测量效率及测量带宽，因此，提出了一种基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量方法，包括以下步骤：

步骤1、将一光线性调频信号通过光耦合器分为上、下两路；

步骤2、上路用作探测路，直接输入待测光电探测器，经由待测光电探测器拍频后，再通过时域信号采集模块提取载波和扫频一阶边带的拍频信息；

步骤3、下路用作参考路，经过时延模块后，送入一低频探测模块提取获得原一阶边带和经时延作用后的一阶边带的拍频信息；

步骤4、结合探测路和参考路的结果，演算得到待测光电探测器的幅相信息，即获取待测光电探测器的频率响应。

优选的，所述光线性调频信号，可通过将一电线性调频信号加载至电光调制器的方式实现，也可通过光源直接线性扫频的方式实现。

基于光LFM信号的光电探测器频率响应测量装置，包括光线性调频信号发生模块、光耦合器、时域信号采集模块和低频探测模块；

所述光线性调频信号发生模块，用于产生光线性调频信号；

所述光耦合器，用于将所述光线性调频信号分为上、下两路；

所述时域信号采集模块，用于提取输入待测光电探测器的载波和扫频一阶边带的拍频信息；

所述低频探测模块，用于提取得到原一阶边带和经时延作用后的一阶边带拍频产生的低频信息。