CN106053017B - Rin测量方法 - Google Patents
Rin测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106053017B CN106053017B CN201610343417.7A CN201610343417A CN106053017B CN 106053017 B CN106053017 B CN 106053017B CN 201610343417 A CN201610343417 A CN 201610343417A CN 106053017 B CN106053017 B CN 106053017B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rin
- spectral density
- noise spectral
- detector
- equations
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明提供一种RIN测量方法,该方法应用在RIN测量装置中,其包括:控制放大器通电,以使频谱仪测量出第一噪声谱密度;控制光发射装置、光衰减器和探测器通电,并控制光衰减器对光发射装置提供的光的功率大小进行调节;针对每次调节,根据该次调节后,电流计测量出的通过探测器的电流、频谱仪测量出的第二噪声谱密度以及第一噪声谱密度,并基于RIN、T(ω)×G(ω)、电流、第二噪声谱密度和第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,其中T(ω)表示探测器的归一化频率响应函数,G(ω)表示放大器的增益谱;根据各次调节后建立的方程式构建方程式组,并根据方程式组计算出RIN。通过本发明,可以提高RIN测量的准确度,并降低RIN测量成本。
Description
技术领域
本发明属于光发射装置性能测试领域,具体涉及一种RIN(Relative IntensityNoise,相对强度噪声)测量方法。
背景技术
随着光发射装置(诸如激光器和LED灯等)在生产生活中的广泛应用,如何准确测量光发射装置提供的光的质量好坏,从而确定光发射装置的质量成为人们越来越关注的问题,其中RIN为衡量光质量好坏的重要指标之一。目前,在采用RIN测量装置对光进行RIN测量时,通常首先需要测量出RIN测量装置中探测器的归一化频率响应函数T(ω)和放大器的增益谱G(ω),然后基于T(ω)和G(ω)确定RIN。
然而,传统地通常采用其他测试装置对探测器的归一化频率响应函数T(ω)和放大器的增益谱G(ω)进行分别测量,在该测量过程中由于测试装置的测试准确度各有不同,因而可能存在T(ω)和G(ω)的测量准确度较低的问题,从而可能导致RIN的测量准确度较低,且该测量方式成本较高。
发明内容
本发明提供一种RIN测量方法,以解决目前RIN测量方式存在的准确度较低且成本较高的问题。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种RIN测量方法,所述方法应用在RIN测量装置中,所述RIN测量装置包括依次连接的光发射装置、光衰减器、探测器、放大器和频谱仪,以及与所述探测器连接的电流计,所述方法包括:
控制所述放大器通电,以使所述频谱仪测量出第一噪声谱密度;
控制所述光发射装置、所述光衰减器和所述探测器通电,并控制所述光衰减器对所述光发射装置提供的光的功率大小进行调节;
针对每次调节,根据该次调节后,所述电流计测量出的通过所述探测器的电流、所述频谱仪测量出的第二噪声谱密度以及所述第一噪声谱密度,并基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,其中T(ω)表示所述探测器的归一化频率响应函数,G(ω)表示所述放大器的增益谱;
根据各次调节后建立的方程式构建方程式组,并根据所述方程式组计算出所述RIN。
在一种可选的实现方式中,所述方法还包括:
根据所述方程式组计算出T(ω)×G(ω)。
在另一种可选的实现方式中,所述基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式包括:
根据公式建立方程式,其中Id表示所述电流,R表示所述探测器的负载电阻,RIN(ω)表示所述RIN,Non(ω)表示所述第二噪声谱密度,Noff(ω)表示所述第一噪声谱密度。
在另一种可选的实现方式中,所述调节的次数至少为2次。
在另一种可选的实现方式中,所述根据所述方程式组计算出所述RIN包括:采用最小二乘法对所述方程式组中各个方程式进行曲线拟合,从而计算出所述RIN。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过对光发射装置提供的光的功率进行调节,针对每次调节,根据该次调节后,电流计测量出的通过探测器的电流、光发射装置、光衰减器和探测器通电时频谱仪测量出的第二噪声谱密度以及仅放大器通电时频谱仪测量出的第一噪声谱密度,基于RIN、T(ω)×G(ω)、电流、第二噪声谱密度和第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,并根据各次调节后建立的方程式构成的方程式组计算出RIN,可以避免采用其他测试装置对T(ω)、G(ω)分别进行单独测量,从而减少在对T(ω)、G(ω)分别进行单独测量的环节中所引入的误差,由此可以提高RIN测量的准确度,并降低测量成本;
2、本发明在根据方程式组计算出RIN的同时,还计算出T(ω)×G(ω),由于T(ω)和G(ω)分别代表了探测器和放大器的固有属性,其不会根据光发射装置的变化而变化,因而在T(ω)和G(ω)确定的基础上,在对下一光发射装置进行RIN测量时,基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系,只进行一次测量便可获得该光发射装置的RIN,由此可以提高RIN测量的效率;
3、本发明通过采用最小二乘法对方程式组中各个方程式进行曲线拟合,从而根据方程式组计算出RIN,可以进一步提高RIN测量的准确度。
附图说明
图1是本发明RIN测量方法的一个实施例流程图;
图2是本发明RIN测量装置的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案,并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参见图1,为本发明RIN测量方法的一个实施例流程图。该RIN测量方法可以应用在RIN测量装置中,该RIN测量装置如图2所示,其可以包括依次连接的光发射装置110、光衰减器120、探测器130、放大器140和频谱仪150,以及与探测器130连接的电流计160。
本实施例中,光发射装置110发射的光可以在经光衰减器120对其功率大小进行调节后,由探测器130检测出调节后的光的噪声信号,并连同探测器130自身生成的噪声信号发送给放大器140,以使放大器140对这两种噪声信号进行放大处理,并将放大后的噪声信号发送给频谱仪150。频谱仪150在接收到放大后的噪声信号后,可以根据该噪声信号测量出对应的噪声谱密度。
基于上述RIN测量装置,该RIN测量方法可以包括以下步骤:
步骤S101、控制放大器140通电,以使频谱仪150测量出第一噪声谱密度。
本实施例中,当RIN测量装置中除频谱仪150外,仅放大器140通电时,频谱仪150可以测量得出放大器的噪声谱密度,即第一噪声谱密度。
步骤S102、控制光发射装置110、光衰减器120和探测器130通电,并控制光衰减器120对光发射装置110提供的光的功率大小进行调节。
步骤S103、针对每次调节,根据该次调节后,所述电流计160测量出的通过所述探测器130的电流、所述频谱仪150测量出的第二噪声谱密度以及所述第一噪声谱密度,并基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,其中T(ω)表示所述探测器的归一化频率响应函数,G(ω)表示所述放大器的增益谱。
本实施例中,当RIN测量装置中光发射装置110、光衰减器120、探测器130和放大器140均通电时,针对每次经光衰减器120调节后,由衰减器120提供给探测器130的光,探测器130可以检测出该光的噪声信号,并连同其自身产生的噪声信号发送给放大器140。放大器140在接收到这两种噪声信号后,可以对这两种噪声信号进行放大,并将放大后的噪声信号发送给频谱仪150。接着,频谱仪150可以根据接收到的噪声信号,测量得出第二噪声谱密度。与此同时,电流计160可以对通过探测器130的电流进行测量。经研究发现,第二噪声谱密度Non(ω)减去第一噪声谱密度Noff(ω)的差值,与经放大器放大后的光发射装置的强度噪声谱密度Nlaser(ω)、经放大器放大后的探测器的散粒噪声谱密度Nshot(ω)、T(ω)×G(ω)之间的相互关系可以表示为:
[Nlaser(ω)+Nshot(ω)]×T(ω)×G(ω)=Non(ω)-Noff(ω) (1)
强度噪声谱密度Nlaser(ω)可以表示为:
探测器的散粒噪声谱密度Nshot(ω)可以表示为:
Nshot(ω)=2eIdR (3)
其中,Id表示电流计测量到的通过探测器的电流,R表示探测器的负载电阻,RIN(ω)表示RIN,e表示单个电子的电荷。
根据公式(1)~(2),整理可以得出:
由公式(4)可以看出,由于R为已知的固定值,且在每次调节后,都可以测量得到Non(ω)、Noff(ω)和Id,因此在每次调节后,基于公式(4)建立的方程式中只存在两个未知参数RIN(ω)、T(ω)×G(ω)。另外,经研究发现,在采用上述RIN测量装置进行RIN测量时调节光的功率,将不会影响测量得出的RIN的大小,因此只要对光的功率进行至少两次调节,基于公式(4)对应建立至少两个方程式,就可以根据由这至少两个方程式构成的方程式组,计算出两个未知参数RIN(ω)、T(ω)×G(ω)。
步骤S104、根据各次调节后建立的方程式构建方程式组,并根据方程式组计算出RIN。
本实施例中,为了进一步提高测量准确度,可以对光发射装置提供的光的功率进行多于两次的调节,此时可以采用最小二乘法对方程式组中各个方程式进行曲线拟合,从而根据方程式组计算出RIN。例如,当对光发射装置提供的光的功率进行n次(大于2)调节时,构建的方程式组可以表示:
其中Id-i表示对光发射装置提供的光的功率进行第i次调节后,电流计测量到的电流;R表示探测器的负载电阻,RIN(ω)表示RIN,e表示单个电子的电荷,Non_i(ω)表示对光发射装置提供的光的功率进行第i次调节后,探测器测量到的第二噪声谱密度。
另外,在根据方程式组计算出RIN的同时,还可以计算出T(ω)×G(ω),由于T(ω)和G(ω)分别代表了探测器和放大器的固有属性,其不会根据光发射装置的变化而变化,因而在T(ω)和G(ω)确定的基础上,在对下一光发射装置进行RIN测量时,基于公式(4),只进行一次测量便可获得该光发射装置的RIN,由此可以提高RIN测量的效率。
由上述实施例可见,本发明通过对光发射装置提供的光的功率进行调节,针对每次调节,根据该次调节后,电流计测量出的通过探测器的电流、光发射装置、光衰减器和探测器通电时频谱仪测量出的第二噪声谱密度以及仅放大器通电时频谱仪测量出的第一噪声谱密度,基于RIN、T(ω)×G(ω)、电流、第二噪声谱密度和第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,并根据各次调节后建立的方程式构成的方程式组计算出RIN,可以避免采用其他测试装置对T(ω)×G(ω)分别进行单独测量,从而可以提高RIN测量的准确度,并降低测量成本。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (4)
1.一种RIN测量方法,所述方法应用在RIN测量装置中,所述RIN测量装置包括依次连接的光发射装置、光衰减器、探测器、放大器和频谱仪,以及与所述探测器连接的电流计,其特征在于,所述方法包括:
控制所述放大器通电,以使所述频谱仪测量出第一噪声谱密度;
控制所述光发射装置、所述光衰减器和所述探测器通电,并控制所述光衰减器对所述光发射装置提供的光的功率大小进行调节;
针对每次调节,根据该次调节后,所述电流计测量出的通过所述探测器的电流、所述频谱仪测量出的第二噪声谱密度以及所述第一噪声谱密度,并基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式,其中T(ω)表示所述探测器的归一化频率响应函数,G(ω)表示所述放大器的增益谱;
根据各次调节后建立的方程式构建方程式组,并根据所述方程式组计算出所述RIN;
所述基于RIN、T(ω)×G(ω)、所述电流、所述第二噪声谱密度和所述第一噪声谱密度之间的对应关系建立方程式包括:
根据公式建立方程式,其中Id表示所述电流,R表示所述探测器的负载电阻,RIN(ω)表示所述RIN,Non(ω)表示所述第二噪声谱密度,Noff(ω)表示所述第一噪声谱密度,e表示单个电子的电荷。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述方程式组计算出T(ω)×G(ω)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调节的次数至少为2次。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述方程式组计算出所述RIN包括:采用最小二乘法对所述方程式组中各个方程式进行曲线拟合,从而计算出所述RIN。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610343417.7A CN106053017B (zh) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Rin测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610343417.7A CN106053017B (zh) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Rin测量方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106053017A CN106053017A (zh) | 2016-10-26 |
CN106053017B true CN106053017B (zh) | 2018-03-27 |
Family
ID=57177685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610343417.7A Active CN106053017B (zh) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Rin测量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106053017B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113188584B (zh) * | 2021-04-29 | 2023-06-13 | 南京先进激光技术研究院 | 一种光电探测器频率响应参数的测量方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4244605A1 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-02 | Hewlett Packard Co | Optisches Niederkohärenzreflektometer von verbesserter Empfindlichkeit mit optischer Dämpfung |
CN102183362A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-09-14 | 浙江大学 | 基于马赫曾德干涉仪的激光器频率噪声功率谱密度测试系统及方法 |
CN103091568A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 华中科技大学 | 一种雪崩光电二极管过剩噪声因子测量系统 |
CN103575511A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 湖南工学院 | 一种激光器相对强度噪声的测量装置及方法 |
CN104733984A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 湖南工学院 | 获取光电振荡器性能参数的方法和装置 |
CN105262536A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 江苏奥雷光电有限公司 | 光电转换模块相对强度噪声的测试装置和测试方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2352680C (en) * | 2000-07-07 | 2006-01-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Multi-wavelength generating method and apparatus based on flattening of optical spectrum |
-
2016
- 2016-05-23 CN CN201610343417.7A patent/CN106053017B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4244605A1 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-02 | Hewlett Packard Co | Optisches Niederkohärenzreflektometer von verbesserter Empfindlichkeit mit optischer Dämpfung |
CN102183362A (zh) * | 2011-03-22 | 2011-09-14 | 浙江大学 | 基于马赫曾德干涉仪的激光器频率噪声功率谱密度测试系统及方法 |
CN103091568A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 华中科技大学 | 一种雪崩光电二极管过剩噪声因子测量系统 |
CN103575511A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 湖南工学院 | 一种激光器相对强度噪声的测量装置及方法 |
CN104733984A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 湖南工学院 | 获取光电振荡器性能参数的方法和装置 |
CN105262536A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 江苏奥雷光电有限公司 | 光电转换模块相对强度噪声的测试装置和测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
外调制宽带外差光相干传输链路的构建;李其聪 等;《半导体光电》;20091031;第30卷(第5期);第738-741、792页 * |
宽谱光源相对强度噪声及对闭环光纤陀螺影响研究;索鑫鑫 等;《中国激光》;20140630;第41卷(第6期);0605009-1至0605009-6 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106053017A (zh) | 2016-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106100770B (zh) | 一种基于两种检波方式的噪声系数测量方法 | |
US7804304B2 (en) | Method for measuring the noise figure of a device under test with a network analyser | |
CN106706124B (zh) | 一种测量光源相对强度噪声功率谱密度的方法 | |
EP2966426A1 (en) | Optical fiber temperature distribution measuring device | |
CN105929222A (zh) | 适用于高稳射频信号功率稳定度的测试系统及方法 | |
CN105352583A (zh) | 一种测量超声波声压和声强的光学方法和装置及其应用 | |
CN106525096A (zh) | 一种布里渊分布式光纤传感器及减小增益谱线宽方法 | |
CN108981934B (zh) | 一种热敏电阻型红外探测器噪声测试系统及方法 | |
CN107332607B (zh) | 一种混合光纤放大器ase补偿参数获取方法和获取装置 | |
CN106707134A (zh) | 太赫兹频段功率放大芯片在片功率测试系统及测试方法 | |
US9510119B2 (en) | Method and device for detecting function of loudspeaker module | |
CN106053017B (zh) | Rin测量方法 | |
JP2014190741A (ja) | 雷電流計測装置及び雷電流計測方法 | |
CN109946322A (zh) | 一种烟草含水率检测装置 | |
Volkers et al. | The influence of source impedance on charge amplifiers | |
JPH04365386A (ja) | 光増幅器の絶対雑光指数決定装置および決定方法 | |
CN208143482U (zh) | 音频产品的测试系统 | |
US20170048001A1 (en) | Apparatus and Method for Isolating an Optical Signal by Subtracting the Atmospheric Background in Real Time | |
CN108234019B (zh) | 双光路偏振平衡测试掺铒光纤放大器附加噪声功率的方法 | |
CN206930738U (zh) | 基于激光测距补偿紫外局放光子数的检测装置 | |
CN110048769A (zh) | 一种自适应频响特性测试装置及方法 | |
Nakutis et al. | A method for remote wattmeter calibration | |
CN107576482A (zh) | 一种光学参数测量装置及其测量方法 | |
CN104569956A (zh) | 一种测距方法及设备 | |
CN109856457A (zh) | 一种自适应负载阻抗检测系统和方法 |
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 |