[发明专利]一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量方法

摘要

本发明涉及一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量方法，可解决现有波长调谐量测量系统灵敏度和精度较低、测量结果的稳定性不高的问题。本发明通过高精度可调光滤波器波长调谐量的测量装置，利用微波光子技术和色散光纤放大由于光载波波长变化而引起的光载微波相位的变化，实现可调光滤波器波长调谐量的测量，该方法具有测量灵敏度可调、精度高、测量方法简单的优点。

主权项

1.一种基于高精度可调光滤波器波长调谐量测量装置的测量方法，其特征在于具体测量原理如下：所述微波信号在色散光纤中传输，当可调光滤波器(102)的输出波长发生移动时，波长的变化在光载微波信号经过一段色散光纤后会导致微波信号的相位发生变化，根据混频器(202)检测到的光载微波相位的变化量就可以得到可调光滤波器(102)的波长移动量，假设一长为L的色散光纤的色散系数为D(ps/km/nm)，可调光滤波器(102)的波长移动量为Δλ，则微波信号的相位随可调光滤波器波长的变化量而变化关系为假设信号源输出信号的频率为f，该信号经功分器(201)后得到两个相同的微波信号，其中一路作为本振信号直接进入混频器(202)的本振输入端，该信号可表示为：V_o为信号幅值，为信号的初相位，该微波信号通过强度型光调制器(105)调制到光域后经过待测可调光滤波器，由于可调光滤波器(102)的波长变化，导致高速光电探测器(107)输出的信号可表示为：该微波信号进入IQ混频器(202)后，混频器将该信号分为两路，一路信号作为I路输入微波信号与本振信号进行混频，另一路信号经过90度相移后作为Q路输入微波信号也与本振信号进行混频，则I路输出信号可表示为：Q路输出信号可表示为：                        将混频器输出的两路直流信号相除可得：由此，可得可调光滤波器的波长移动量为：由上式可知，根据混频器输出的直流分量的大小和光路中色散光纤的长度及色散系数就可以得到可调光滤波器的波长移动量，如果选用的微波信号的频率为40GHz，色散光纤的色散系数为‑150ps/km/nm，色散光纤的长度为1km，由于混频器的相位测量灵敏度为10，则得到本发明提出的可调光滤波器的波长移动分辨率可达0.0004nm，远高于现有的光谱仪等波长变化量测量仪器或系统的波长分辨率精度。