CN107800492A - 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法 - Google Patents

一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107800492A
CN107800492A CN201711327677.6A CN201711327677A CN107800492A CN 107800492 A CN107800492 A CN 107800492A CN 201711327677 A CN201711327677 A CN 201711327677A CN 107800492 A CN107800492 A CN 107800492A
Authority
CN
China
Prior art keywords
extinction ratio
polarization
optical branching
branching device
light
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.)
Pending
Application number
CN201711327677.6A
Other languages
English (en)
Inventor
黄敏
陈宏刚
胡蕾蕾
龚正
丁兰
张博
胡毅
马卫东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Accelink Technologies Co Ltd
Wuhan Telecommunication Devices Co Ltd
Original Assignee
Accelink Technologies Co Ltd
Wuhan Telecommunication Devices Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Accelink Technologies Co Ltd, Wuhan Telecommunication Devices Co Ltd filed Critical Accelink Technologies Co Ltd
Priority to CN201711327677.6A priority Critical patent/CN107800492A/zh
Publication of CN107800492A publication Critical patent/CN107800492A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29—Performance testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明涉及一种测试装置及方法，属于光通信技术领域，具体是涉及一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法。该装置及方法可实现硅光相干接收机整个C波段内偏振消光比指标的全自动化测试，所需测试环境不需要贵重的仪表，测试步骤便捷，测试精度优良。

Description

一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种测试装置及方法，属于光通信技术领域，具体是涉及一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法。
背景技术
随着现在通信对系统信号传输速率要求的大大提高以及对数字信号处理的应用和高阶光调制技术研究更加成熟，相干光通信成为了高速率高性能的现代光通信的研究热点。相干光通信不但大大地提高了系统的频谱效率，在色散和非线性补偿以及控制方面因为数字信号处理的应用也有了更好的效果，将偏振复用引入相干检测的系统中可以更进一步提高系统的传输容量，此外新兴的多模多芯和光角动量复用等也被提出用于近年来进一步扩大单信道的传输容量。随着通信的业务量和复杂度的增加，以太网的带宽需求将达到100GHz以上。在现在结构简化的直接检测传输系统中，由于现有的光电检测期器件的最大带宽为100GHZ左右而且直接检测系统中只有强度可以被用来调制信息，研究者重新将目光转向了相干通信。在相干光通信中，光信号的幅度和相位都可以被调制，高阶的幅度和相位调制格式的使用可以大大提高系统的频谱效率，从而保证高速率的光纤通信系统的实现。
硅光相干接收机是基于硅和硅基衬底材料，采用现有CMOS工艺将信号光功率监控二极管、光电二极管、信号光可调衰减器、偏振分束器、90°相干光混频器等部分单片集成于相干接收机的硅光芯片内，此工艺结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。但基于硅光的相干接收机损耗比传统工艺的器件偏大，器件光电指标随波长变化；硅光相干接收机的偏振消光比指标可以用来衡量器件的抗扰度，当前测试硅光相干接收机的偏振消光比是采用人工手动测试，需要昂贵的单波长可调激光器，需要手动偏振控制器，然后通过人眼读取电流源显示数据，操作繁琐测试结果精度较低同时耗费时间，从而效率不高；所以如何简单准确的测量硅光相干接收机的偏振消光比对于得到器件指标，以及后续规模化的大批量生产有极其重要的意义。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法。该装置及方法可实现硅光相干接收机整个C波段内偏振消光比指标的全自动化测试，所需测试环境不需要贵重的仪表，测试步骤便捷，测试精度优良。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，包括：
第一光分路器，其第一输出端经第二光分路器连接第一光功率计和待测器件硅光相干接收机的信号端，其第二输出端经第三光分路器连接第二光功率计和待测器件硅光相干接收机的本振端；
控制电路板，用于调谐第一光分路器输出端的光信号并控制所述光信号在第一光分路器的第一输出端口和第二输出端口间切换，其输出端连接一可观测电流源仪表。
优选的，上述的一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，还包括：依次通过可调光衰减器、掺铒光纤放大器与所述第一光分路器信号输入端相连的可调宽谱光源。
优选的，上述的一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，第一光分路器的两个输出端口分别通过第一可调谐滤波器、第二可调谐滤波器连接第二光分路器和第三光分路器。
一种利用上述的装置进行消光比测量的方法，包括：
信号端偏振消光比计算步骤，将第一光分路器的输出光经第一输出端口输出后调谐到待测波长再经第二光分路器耦合至第一光功率计(9)，记录第一光功率计的输入值为Psig(W)；将第二光分路器输出耦合至待测硅光接收机信号输入端，由读取的待测硅光相干接收机信号端的两个偏振态最大电流和最小电流从而计算得到当输入信号端光功率为Psig(W)时的偏振消光比；
本振端偏振消光比计算步骤，将第一光分路器的输出光经第二输出端口输出后调谐到待测波长再经第三光分路器耦合至第三光功率计，记录当前第三光功率计的入值为Plo(W)，将第三光分路器输出耦合至待测硅光接收机信号本振端，由读取的待测硅光相干接收机端的两个偏振态最大电流和最小电流从而计算得到当输入本振端光功率为Plo(W)时的偏振消光比。
优选的，上述的进行消光比测量的方法，所述信号端偏振消光比计算步骤中，利用第一可调谐滤波器调谐第一光分路器的第一输出端口的光信号，所述第一可调谐滤波器支持C波段ITU 96波的任意波长的切换。
优选的，上述的进行消光比测量的方法，所述信号端偏振消光比计算步骤中，输入信号端光功率为Psig(W)时偏振消光比的计算如下公式:
PERsig_x(dB)＝Isig_xmax/Isig_xmin；
PERsig_y(dB)＝Isig_ymax/Isig_ymin；
此时X偏振态偏振消光比为PERsig_x,Y偏振态偏振消光比为PERsig_y,X偏振态和Y偏振态的最大电流分别为Isig_xmax和Isig_ymax，X偏振态和Y偏振态的最小电流分别为Isig_xmin和Isig_ymin。
优选的，上述的进行消光比测量的方法，所述本振端偏振消光比计算步骤中，输入本振端光功率为Plo(W)时偏振消光比的计算如下公式:
PERlo_x(dB)＝Ilo_xmax/Ilo_xmin；
PERlo_y(dB)＝Ilo_ymax/Ilo_ymin；
此时X偏振态偏振消光比为PERlo_x,Y偏振态偏振消光比为PERlo_y,X偏振态和Y偏振态的最大电流分别为Ilo_xmax和Ilo_ymax，X偏振态和Y偏振态的最小电流分别为Ilo_xmin和Ilo_ymin。
因此，本发明具有如下优点：本发明提供的这种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，不需要人工手动旋转偏振控制器及人眼读取光电流等主观操作，所有功能均可通过价格低廉的模块实现，可以完全实现自动化的测试，测试装置具有结构简单，操作方便，测试结果精确，测试数据自动生成无需人工处理，对研发和工业生产都有重要的意义。
附图说明
图1，本发明装置结构示意图；
图2，本发明待测硅光相干接收机信号端偏振消光比测试示意图1；
图3，本发明待测硅光相干接收机信号端偏振消光比测试示意图2；
图4，本发明待测硅光相干接收机本振端偏振消光比测试示意图1；
图5，本发明待测硅光相干接收机本振端偏振消光比测试示意图2；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本发明提供一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法，此方案可实现硅光相干接收机整个C波段内偏振消光比指标的全自动化测试，所需测试环境不需要贵重的仪表，测试步骤便捷，测试精度优良。
本发明所采用的技术方案：如图1所示为本发明公布的一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置的结构示意图，其结构框图如下所示：
框图中1为可调宽谱光源，2为可调光衰减器，3为掺铒光纤放大器,4为第一光分路器,5为第一可调谐滤波器，6为第二可调谐滤波器，7为第二光分路器，8为第三光分路器，9为第一光功率计，10为待测器件硅光相干接收机，11为第二光功率计,12为可观测电流源仪表，13为用于自动化测试的控制电路板，14为待测器件硅光相干接收机信号端，15为待测器件硅光相干接收机本振端。
测试装备搭建如下：将1可调宽谱光源、2可调光衰减器，3掺铒光纤放大器,4第一光分路器用光跳线依次连接；将4第一光分路器的两个输出端口分别与5第一可调谐滤波器和6第二可调谐滤波器用光跳线连接；将5第一可调谐滤波器的输出端与7第二光分路器相连；将6第二可调谐滤波器的输出端与8第三光分路器相连；将7第二光分路器两个输出端口分别与9功率计-1和14待测器件硅光相干接收机信号端相连接；将8第三光分路器两个输出端口分别与11第二光功率计和14待测器件硅光相干接收机本振端相连接；将14待测器件硅光相干接收机与12可观测电流源仪表相连接；将13用于自动化测试的控制电路板分别与4第一光分路器，7第二光分路器，8第三光分路器，9第一光功率计，10第二光功率计相连接。
相干接收机的偏振消光比测试包括信号端偏振消光比和本振端的偏振消光比，其中信号端偏振消光比详细测试步骤如下：
步骤1：如图2本发明待测器件硅光相干接收机信号端偏振消光比测试示意图1，由于可调谐滤波器的插损较大，而光源输出大约为10dBm,因此需要调节掺铒光纤放大器将其增益调节为12dB左右，此时光源经掺铒光纤放大器3后输出为+22dBm，将光分路器4切换至与第一可调谐滤波器5相连接，通过控制电路板13将第一可调谐滤波器5的输出光谱调谐到待测波长，第一可调谐滤波器5支持C波段ITU 96波的任意波长的切换，此时第一可调谐滤波器5输出光功率大约0dBm,光功率大小比较适合于待测相干接收机10的偏振消光比测试，由光分路器7切换至与光功率计9相连，记录当前光功率计的输入值为PsigW，此光功率即为待测硅光相干接收机信号端的输入光功率。
步骤2：如图3本发明待测硅光相干接收机信号端偏振消光比测试示意图2，将光分路器7切换至与待测硅光接收机信号输入端14，通过电流源12外加控制电路板13分别切换读取待测硅光相干接收机信号端14两个偏振态的最大电流Isig_xmax和Isig_ymax以及最小电流Isig_xmin和Isig_ymin由于输入到待测相干接收机的光为偏振无关光源，因此输入光将平均分配到两个偏振态中，不需要额外添加偏振控制器来旋转输入信号光的偏振态，由于待测相干接收机输入光信号包含两个正交的偏振态信号(X偏振态和Y偏振态)，因此信号输入端的偏振消光比计算公式如下：
X偏振态偏振消光比PERsig_x(dB)＝Isig_xmax/Isig_xmin；
Y偏振态偏振消光比PERsig_y(dB)＝Isig_ymax/Isig_ymin。
本振端的偏振消光比详细测试步骤如下：
步骤1：如图4本发明待测硅光相干接收机本征端响应度测试示意图1，将光分路器4切换至与第二可调谐滤波器6相连接，通过控制电路板13将第二可调谐滤波器6的输出光谱调谐到待测波长，此时第二可调谐滤波器6输出光功率仍然为0dBm左右，经光分路器8切换至与光功率计11相连，记录当前光功率计的输入值为PloW，此光功率即为待测硅光相干接收机本振端15的输入光功率。
步骤2：如图5本发明待测硅光相干接收机本振偏振消光比测试示意图2，将光分路器8切换至与待测硅光接收机本振输入端15，通过电流源12外加控制电路板13分别切换读取硅光相干接收机10本振端输出光电流Ilo，由于本征端只允许一个偏振态的光输入，因此经光分路器8后输入到本振端的有效光信号为输入光功率的一半，故本振端响应度的测试也需要手动旋转偏振控制器，因此本振输入端偏振消光比计算公式：PERlo(dB)＝Ilomax/Ilomin。
采用本发明这种装置和方法可以准确的测试硅光相干接收机信号端及本振端的偏振消光比。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，其特征在于，包括：
第一光分路器(4)，其第一输出端经第二光分路器(7)连接第一光功率计(9)和待测器件硅光相干接收机(10)的信号端，其第二输出端经第三光分路器(8)连接第二光功率计(11)和待测器件硅光相干接收机(10)的本振端；
控制电路板(13)，用于调谐第一光分路器输出端的光信号并控制所述光信号在第一光分路器(4)的第一输出端口和第二输出端口间切换，其输出端连接一可观测电流源仪表(12)。
2.根据权利要求1所述的一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，其特征在于，还包括：依次通过可调光衰减器(2)、掺铒光纤放大器(3)与所述第一光分路器(4)信号输入端相连的可调宽谱光源(1)。
3.根据权利要求1所述的一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置，其特征在于，第一光分路器(4)的两个输出端口分别通过第一可调谐滤波器(5)、第二可调谐滤波器(6)连接第二光分路器(7)和第三光分路器(8)。
4.一种利用上述任一权利要求所述的装置进行消光比测量的方法，其特征在于，包括：
信号端偏振消光比计算步骤，将第一光分路器(4)的输出光经第一输出端口输出后调谐到待测波长再经第二光分路器(7)耦合至第一光功率计(9)，记录第一光功率计的输入值为Psig(W)；将第二光分路器(7)输出耦合至待测硅光接收机信号输入端(14)，由读取的待测硅光相干接收机信号端(14)的两个偏振态最大电流和最小电流从而计算得到当输入信号端光功率为Psig(W)时的偏振消光比；
本振端偏振消光比计算步骤，将第一光分路器(4)的输出光经第二输出端口输出后调谐到待测波长再经第三光分路器(8)耦合至第三光功率计(11)，记录当前第三光功率计的入值为Plo(W)，将第三光分路器(8)输出耦合至待测硅光接收机信号本振端(15)，由读取的待测硅光相干接收机端(15)的两个偏振态最大电流和最小电流从而计算得到当输入本振端光功率为Plo(W)时的偏振消光比。
5.根据权利要求4所述的进行消光比测量的方法，其特征在于，所述信号端偏振消光比计算步骤中，利用第一可调谐滤波器(5)调谐第一光分路器(4)的第一输出端口的光信号，所述第一可调谐滤波器(5)支持C波段ITU 96波的任意波长的切换。
6.根据权利要求4所述的进行消光比测量的方法，其特征在于，所述信号端偏振消光比计算步骤中，输入信号端光功率为Psig(W)时偏振消光比的计算如下公式:
PERsig_x(dB)＝Isig_xmax/Isig_xmin；
PERsig_y(dB)＝Isig_ymax/Isig_ymin；
此时X偏振态偏振消光比为PERsig_x,Y偏振态偏振消光比为PERsig_y,X偏振态和Y偏振态的最大电流分别为Isig_xmax和Isig_ymax，X偏振态和Y偏振态的最小电流分别为Isig_xmin和Isig_ymin。
7.根据权利要求4所述的进行消光比测量的方法，其特征在于，所述本振端偏振消光比计算步骤中，输入本振端光功率为Plo(W)时偏振消光比的计算如下公式:
PERlo_x(dB)＝Ilo_xmax/Ilo_xmin；
PERlo_y(dB)＝Ilo_ymax/Ilo_ymin；
此时X偏振态偏振消光比为PERlo_x,Y偏振态偏振消光比为PERlo_y,X偏振态和Y偏振态的最大电流分别为Ilo_xmax和Ilo_ymax，X偏振态和Y偏振态的最小电流分别为Ilo_xmin和Ilo_ymin。
CN201711327677.6A 2017-12-13 2017-12-13 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法 Pending CN107800492A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711327677.6A CN107800492A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711327677.6A CN107800492A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107800492A true CN107800492A (zh) 2018-03-13

Family

ID=61537857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711327677.6A Pending CN107800492A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107800492A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109194411A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 武汉光迅科技股份有限公司 一种测量硅光相干接收机光电响应度的装置和方法
CN110958050A (zh) * 2019-11-19 2020-04-03 武汉光迅科技股份有限公司 一种iq调制器的子消光比测试的方法和系统
CN111896231A (zh) * 2020-09-02 2020-11-06 北京浦丹光电股份有限公司 消光比大范围可调的消光比测试仪校准装置及校准方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005117305A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Azea Networks Limited Method and apparatus for producing high extinction ratio data modulation formats
CN202713307U (zh) * 2012-07-06 2013-01-30 东莞铭普光磁股份有限公司 光通信用消光比测试系统
CN104034513A (zh) * 2014-05-22 2014-09-10 武汉邮电科学研究院 空间偏振光消光比测量装置及方法
CN104280212A (zh) * 2014-09-22 2015-01-14 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种实现消光比量值精确可调的方法
CN104467981A (zh) * 2014-10-13 2015-03-25 北京大学 一种硅基单片集成相干光接收机
CN106160847A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 武汉光迅科技股份有限公司 一种测试偏振复用集成相干接收机光电带宽的装置及方法
CN106850057A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 北京邮电大学 一种无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发探测系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005117305A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Azea Networks Limited Method and apparatus for producing high extinction ratio data modulation formats
CN202713307U (zh) * 2012-07-06 2013-01-30 东莞铭普光磁股份有限公司 光通信用消光比测试系统
CN104034513A (zh) * 2014-05-22 2014-09-10 武汉邮电科学研究院 空间偏振光消光比测量装置及方法
CN104280212A (zh) * 2014-09-22 2015-01-14 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种实现消光比量值精确可调的方法
CN104467981A (zh) * 2014-10-13 2015-03-25 北京大学 一种硅基单片集成相干光接收机
CN106160847A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 武汉光迅科技股份有限公司 一种测试偏振复用集成相干接收机光电带宽的装置及方法
CN106850057A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 北京邮电大学 一种无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发探测系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黎辉 等: "一种低偏振可调谐光滤波器的优化设计", 《光电工程》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109194411A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 武汉光迅科技股份有限公司 一种测量硅光相干接收机光电响应度的装置和方法
CN110958050A (zh) * 2019-11-19 2020-04-03 武汉光迅科技股份有限公司 一种iq调制器的子消光比测试的方法和系统
CN111896231A (zh) * 2020-09-02 2020-11-06 北京浦丹光电股份有限公司 消光比大范围可调的消光比测试仪校准装置及校准方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108088655A (zh) 基于双边带调制与频移的光器件测量方法、装置
CN102201864B (zh) 一种多通道光器件的损耗测试装置
CN107800492A (zh) 一种自动测试硅光相干接收机偏振消光比的装置及方法
CN103124193B (zh) 基于嵌入式系统的多功能光时域反射仪
CN104020334B (zh) 一种电光相位调制器半波电压测量系统及测量方法
CN103575408A (zh) 光纤延迟线相位控制的相干光探测系统及方法
CN110057544A (zh) 一种光电转换模块频率响应自动测量装置及方法
CN109412685B (zh) 一种半导体探测器芯片探测方法
CN114614891B (zh) 一种雪崩光电探测器光响应度测量系统及测量方法
CN113315573B (zh) 一种光学辅助的宽带微波瞬时频率测量方法
CN104243025A (zh) 一种高精度消光比测试方法及系统
CN108362388A (zh) 一种双通道差分激光器相位噪声的测量方法
CN105137201B (zh) 一种光纤绝缘子插入损耗检测仪
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
CN103840889A (zh) 一种测试偏振复用平衡相干接收机共模抑制比的装置及方法
CN202048988U (zh) 高灵敏度上转换单光子探测系统
CN111751845B (zh) 用于气体检测的激光雷达频率锁定装置及方法
CN108540219A (zh) 一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法、装置
CN109194411A (zh) 一种测量硅光相干接收机光电响应度的装置和方法
CN109238658A (zh) 光延迟器件的延迟参数的测量方法与装置
CN104597394B (zh) 一种微环芯片驱动电路性能测试装置
WO2017016053A1 (zh) 一种光交换芯片性能测试方法
CN103107841B (zh) 一种基于偏振偏转干涉法的光器件测量方法及装置
CN115371714A (zh) 一种基于集成光电芯片的小型化分布式光纤传感系统
CN110174569B (zh) 一种高速光电探测器相位响应一致性的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180313