CN105007124A - 基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 - Google Patents
基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105007124A CN105007124A CN201510354228.5A CN201510354228A CN105007124A CN 105007124 A CN105007124 A CN 105007124A CN 201510354228 A CN201510354228 A CN 201510354228A CN 105007124 A CN105007124 A CN 105007124A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side band
- modulation
- laser
- electroabsorption
- band modulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，包括直接调制激光器、电吸收调制器、待测器件、光电探测器、矢量网络分析仪、宽带电功分器、可调电衰减器和电延迟线，直接调制激光器与电吸收调制器单片集成在一起，利用双电吸收调制激光器进行强度调制和相位调制从而实现单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制；利用单边带调制光信号测试高Q无源光子器件的幅度和相位响应。本发明提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。激光器和调制器采用单片集成的方式，故整个系统的成本更低、更加小型化以及稳定更好。
Description
技术领域
本发明属于微波光子学领域，更具体的说是一种基于单片集成的双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统。
背景技术
微波光子学是上个世纪70年代提出一种融合微波技术和光子技术的交叉学科，其兼顾了微波技术的灵活性和光子技术的宽带以及低损耗特性。光矢量网络分析仪主要用于高精度的表征无源光器件(光纤光栅、光滤波器)，一方面它结合了微波矢量网络分析高分辨率特性，另一方面它结合了光子系统的宽带以及低损耗的特性。光矢量网络分析仪广泛的应用于高Q值滤波器的测试，可以同时测量幅度和相位响应。传统的基于激光器扫描、调制相移法和干涉法无法高精度高分辨率的测试无源高Q光子器件的幅度和相位相应。光矢量网络分析仪克服了传统测试方法的局限性。
传统的光矢量网络分析仪是基于小信号调制单边带技术测试光子无源器件的响应，小信号不能避免的降低光矢量网络分析仪的测试动态范围，即在扫频的一阶边带功率很低的情况下，无法测试具有更深凹陷的滤波器。在利用光滤波器实现单边带调制时，由于光滤波器自身的局限性，单边带调制的最低带宽受光滤波器的转换带宽限制。本发明提出利用单片集成的双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，该方案克服了利用光滤波器实现单边带调制的局限性，并且具有小型化、低成本以及更好的稳定性。
综上所述，为了更大动态范围，更高精度的测试光子无源器件的幅度和相位响应，基于双电吸收调制激光器的光矢量网络分析仪应用而生。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，以克服光滤波器实现单边带调制的局限性，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，该系统包括直接调制激光器1、电吸收调制器2、待测器件7、光电探测器8、矢量网络分析仪6、宽带电功分器5、可调电衰减器4和电延迟线3，其中：
直接调制激光器1，用于提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器2；
电吸收调制器2，用于对直接调制激光器1输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，输出给待测器件7；
待测器件7，用于改变接收自电吸收调制器2的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器8；
光电探测器8，用于将接收自待测器件7的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪6；
矢量网络分析仪6，用于在扫频模式下测量待测器件7的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应，并将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器5；
宽带电功分器5，用于将矢量网络分析仪6输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延时线3和可调电衰减器4；
电延迟线3，用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器1的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；
可调电衰减器4，用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输入端与电吸收调制器2的高频输入端相连。
上述方案中，所述直接调制激光器1与所述电吸收调制器2单片集成在一起。
上述方案中，所述直接调制激光器1是任何材料的半导体激光器，其能够与电吸收调制器2进行单片集成即可。
上述方案中，所述电吸收调制器2是采用铌酸锂晶体、半导体聚合物或者有机聚合物。
上述方案中，所述待测器件7是任何无源光子器件，只要是高Q器件。
上述方案中，所述光电探测器8是光电二极管或光电倍增管，其是采用磷化铟材料或硅基材料。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，直接调制激光器与电吸收调制器单片集成在一起，利用双电吸收调制激光器进行强度调制和相位调制从而实现单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制。然后，利用单边带调制光信号测试高Q无源光子器件的幅度和相位响应。
2、本发明提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。
3、本发明提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，激光器和调制器采用单片集成的方式，故整个系统的成本更低、更加小型化以及稳定更好。
附图说明
图1是本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的结构示意图；
图2是本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的原理图；
图3是利用本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件幅度响应的示意图；
图4是利用本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件相位响应的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，图1是本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的结构示意图，该系统包括直接调制激光器1、电吸收调制器2、待测器件7、光电探测器8、矢量网络分析仪6、宽带电功分器5、可调电衰减器4和电延迟线3，其中：
直接调制激光器1与电吸收调制器2单片集成在一起，直接调制激光器1提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器2；
电吸收调制器2与直接调制激光器1单片集成在一起，电吸收调制器2对直接调制激光器1输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，从而实现对光信号的单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制；得到的单边带调制光信号被输出给待测器件7；
待测器件7，输入端口与电吸收调制器2的输出端口相连，用于改变接收自电吸收调制器2的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器8；该待测器件7可以是任何的无源光子器件；
光电探测器8，用于将接收自待测器件7的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪6；
矢量网络分析仪6，其电输入端口与光电探测器8的输出端口相连，用于在扫频模式下测量待测器件7的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应；其电输出端口与宽带电功分器5的输入端口相连，从而将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器5，以调制光信号；
宽带电功分器5，其用于将矢量网络分析仪输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延时线3和可调电衰减器4；
电延迟线3，其用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器1的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；
可调电衰减器4，其用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输入端与电吸收调制器2的高频输入端相连。
在本发明实施例中，直接调制激光器1可以是任何材料的半导体激光器，其能够与电吸收调制器2进行单片集成即可；电吸收调制器2是采用铌酸锂晶体、半导体聚合物或者有机聚合物，只要其能够与直接调制激光器1单片集成即可。电吸收调制器2的调制带宽越宽越好，半波电压越小越好，偏压越稳定越好，插损越低越好。矢量网络分析仪6的测试带宽越宽越好，测试分辨率越高越好，最好能用计算机实现校准。待测器件7可以是任何无源光子器件，只要是高Q器件。光电探测器8可以是光电二极管也可以是光电倍增管，其可以是采用磷化铟材料的也可以是采用硅基材料的；带宽越宽越好，饱和输入光功率越大越好，光电转化效率越高越好。
图2是本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的原理图，强度调制的光载波和调制边带(图2左边)，此时的调制为强度调制，光载波与调制边带的频率差等于直接调制激光器上所加载的微波信号的频率，然后的调制为相位调制(图2中间)，负一阶边带干涉相消，正一阶边带依然保持，故得到单边带调制光信号，利用该单边带调制光信号测试待测器件的幅度和相位响应；
图3是利用本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件幅度响应的示意图；其中实线表示基于提出方案的幅度响应，虚线表示基于光谱仪的幅度响应，可以发现利用双电吸收调制激光器实现单边带可以准确测量待测器件的幅度响应。
图4是利用本发明实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件相位响应的示意图；该图表示利用双电吸收调制激光器可以高精度的表征待测器件的相位响应。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，该系统包括直接调制激光器(1)、电吸收调制器(2)、待测器件(7)、光电探测器(8)、矢量网络分析仪(6)、宽带电功分器(5)、可调电衰减器(4)和电延迟线(3)，其中：
直接调制激光器(1)，用于提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器(2)；
电吸收调制器(2)，用于对直接调制激光器(1)输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，输出给待测器件(7)；
待测器件(7)，用于改变接收自电吸收调制器(2)的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器(8)；
光电探测器(8)，用于将接收自待测器件(7)的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪(6)；
矢量网络分析仪(6)，用于在扫频模式下测量待测器件(7)的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应，并将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器(5)；
宽带电功分器(5)，用于将矢量网络分析仪(6)输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延时线(3)和可调电衰减器(4)；
电延迟线(3)，用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器(1)的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；
可调电衰减器(4)，用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输入端与电吸收调制器(2)的高频输入端相连。
2.根据权利要求1所述的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，所述直接调制激光器(1)与所述电吸收调制器(2)单片集成在一起。
3.根据权利要求1所述的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，所述直接调制激光器(1)是任何材料的半导体激光器，其能够与电吸收调制器(2)进行单片集成即可。
4.根据权利要求1所述的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，所述电吸收调制器(2)是采用铌酸锂晶体、半导体聚合物或者有机聚合物。
5.根据权利要求1所述的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，所述待测器件(7)是任何无源光子器件，只要是高Q器件。
6.根据权利要求1所述的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，所述光电探测器(8)是光电二极管或光电倍增管，其是采用磷化铟材料或硅基材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510354228.5A CN105007124B (zh) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | 基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510354228.5A CN105007124B (zh) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | 基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105007124A true CN105007124A (zh) | 2015-10-28 |
| CN105007124B CN105007124B (zh) | 2017-07-18 |
Family
ID=54379659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510354228.5A Active CN105007124B (zh) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | 基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105007124B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110098866A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-06 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种光电器件频率响应测试系统及方法 |
| CN112531457A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 联合微电子中心有限责任公司 | 片上扫频光源和使用其的相控阵 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080002991A1 (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-03 | Kouichi Masuda | Optical transmission device |
| CN103067075A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 南京航空航天大学 | 光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法 |
| CN104363047A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-02-18 | 中国科学院半导体研究所 | 基于双通道马赫曾德尔调制器的光矢量网络分析仪系统 |
-
2015
- 2015-06-24 CN CN201510354228.5A patent/CN105007124B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080002991A1 (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-03 | Kouichi Masuda | Optical transmission device |
| CN103067075A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 南京航空航天大学 | 光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法 |
| CN104363047A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-02-18 | 中国科学院半导体研究所 | 基于双通道马赫曾德尔调制器的光矢量网络分析仪系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110098866A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-06 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种光电器件频率响应测试系统及方法 |
| CN112531457A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 联合微电子中心有限责任公司 | 片上扫频光源和使用其的相控阵 |
| CN112531457B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-02-15 | 联合微电子中心有限责任公司 | 片上扫频光源和使用其的相控阵 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105007124B (zh) | 2017-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Williams et al. | Photodetector nonlinearity limitations on a high-dynamic range 3 GHz fiber optic link | |
| CN110187177A (zh) | 一种多合一的光电子器件频率响应测试装置及方法 | |
| CN107085143B (zh) | 一种光电频响测试仪及测试方法 | |
| CN107085142B (zh) | 一种光电子器件频率响应的测试装置与方法 | |
| CN107634807B (zh) | 基于啁啾强度调制的光矢量分析方法及装置 | |
| CN104165756B (zh) | 基于受激布里渊散射的高灵敏度光矢量网络分析仪 | |
| CN108088655A (zh) | 基于双边带调制与频移的光器件测量方法、装置 | |
| CN111277325B (zh) | 一种基于偏振调制器的测量范围可调的瞬时频率测量方法和系统 | |
| CN103575408A (zh) | 光纤延迟线相位控制的相干光探测系统及方法 | |
| CN110926511B (zh) | 一种宽带高分辨率光谱响应测量方法 | |
| CN104113378A (zh) | 半导体光放大器的可调谐微波信号源的装置与方法 | |
| CN104092491B (zh) | 光电振荡器产生光学频率梳的装置与方法 | |
| CN208547936U (zh) | 基于光电混合集成的高速实时量子随机数发生器 | |
| CN113391136A (zh) | 一种基于固定低频检测的微波光子频率测量装置及方法 | |
| CN107966172A (zh) | 一种宽带光电探测器响应度测试仪及其测试方法 | |
| CN105007124A (zh) | 基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统 | |
| CN105281829B (zh) | 基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置 | |
| CN105353210B (zh) | 一种高灵敏大带宽光子微波频率测量装置及方法 | |
| Houtsma et al. | A 1 W linear high-power InP balanced uni-traveling carrier photodetector | |
| CN104155721A (zh) | 基于量子点锁模激光器的光采样系统 | |
| CN114966197A (zh) | 基于受激布里渊散射效应的瞬时微波频率测量装置和方法 | |
| Liu et al. | Silicon integrated microwave photonic mixer | |
| Burla et al. | On-chip instantaneous microwave frequency measurement system based on a waveguide Bragg grating on silicon | |
| CN102611495B (zh) | 一种用于宽带通信信号分析仪光带宽校准装置 | |
| CN109946515A (zh) | 一种集成光波导微波频率测量芯片及其系统和测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |