CN108760041B - 一种光波元件分析仪电光转换模块偏移补偿装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置及方法，包括光波元件分析仪和光功率探测模块，所述光功率探测模块安装于光波元件分析仪输出端，所述光功率探测模块包括分束器和光功率探测器，所述分束器用于将电光转换模块的输出光分为第一输出光和第二输出光，所述光功率探测器用于实时探测第二输出光的光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块，所述总控模块用于对光功率值进行调整判断，并采用线性插值计算，求得当前光功率的影响数据，用于影响数据的去除。与传统方法相比，本发明提高了计量效率，提升了测试准确度，增强了仪器的环境适应性。

Description

一种光波元件分析仪电光转换模块偏移补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及光电测试技术领域，具体涉及一种光波元件分析仪电光转换模块偏移补偿装置和方法。
背景技术
电光转换模块作为光波元件分析仪中的关键模块，可将射频信号的调制特性调制到激光器发射的直流光信号上，进而输出调制光。由于电光转换模块作为测试链路的一部分，因此，在计算被测光器件S参数时需要将电光转换模块的影响去除掉。然而电光转换模块的影响在不同光功率下的影响不同，因此需要针对不同光功率进行影响校准。在工程应用中，会对电光转换模块在不同光功率下进行计量，得出离散光功率下的影响数据，然后在测量前进行一次光功率测量，并依据此光功率选择就近的影响数据用于电光转换模块的影响去除。此方法存在两个问题，一是由于工作环境的影响，电光转换模块的光功率值会发生偏移，而现有方法无法根据实时光功率值进行影响去除，导致测试数据发生漂移；二是为了保障仪器的测量准确性，需要采用小间隔光功率变化对电光转换模块进行计量，影响了计量效率。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置及方法，通过在现有的光波元件分析仪的输出端增加一个光功率探测模块，实现对光功率值的实时采集与检测，从而实现对光转换模块影响数据的实时调整，与传统方法相比，提高了计量效率，提升了测试准确度，增强了仪器的环境适应性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，包括光波元件分析仪和光功率探测模块，所述光功率探测模块安装于光波元件分析仪输出端，所述光功率探测模块包括分束器和光功率探测器，所述分束器用于将电光转换模块的输出光分为第一输出光和第二输出光，所述光功率探测器用于实时探测第二输出光的光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪的总控模块，所述总控模块用于对光功率值的变化进行判断，并采用线性插值计算，求得当前光功率的影响数据，用于影响数据的去除。
进一步的，所述分束器为固定比例分束器。
进一步的，所述第一输出光的功率值远大于第二输出光。
进一步的，所述第一输出光沿原光路径传播。
进一步的，所述总控模块中包括计量好的大间距光功率值对应的电光转换模块的影响数据；
所述总控模块根据光功率值从计量好的影响数据中选取当前光功率值左右的两个最近的光功率值下的电光转换模块的影响数据，然后进行线性插值计算，求得当前光功率下的电光转换模块的影响数据。
进一步的，所述光波元件分析仪的总控模块将求得的当前光功率下的电光转换模块的影响数据从被侧光器件的测量数据中去除掉，得出被测光器件的S参数。
一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，包括如上所述的光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，具体包括：
步骤1.光功率探测模块实时监测电光转换模块的输出光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块；
步骤2.光波元件分析仪总控模块根据实时光功率值进行判定是否需要调整影响数据，若是，则进入步骤3，否则继续对光功率值进行实时监控；
步骤3.采用线性插值法计算当前光功率值对应的影响数据，进行电光转换模块影响数据的去除。
进一步的，所述步骤2中，令调整前光功率值为P1，当前光功率值为P2，计算功率变化量ΔP＝|P2-P1|，比较功率变化量ΔP和调整阈值T，如果功率变化量ΔP大于调整阈值T，则进入步骤3。
进一步的，所述步骤3中，根据当前光功率值P2从计量数据中选择P2值左右存在的最相近的两个光功率值(Pa、Pb)对应的影响数据(Sa、Sb)，利用线性插值的方法求解当前光功率下的影响数据S’，计算公式如下：
Figure BDA0001670728840000031
并根据求解出的影响数据S’，进行电光转换模块影响数据的去除。
进一步的，所述计量数据为大间距计量数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明针对电光转换模块存在漂移的问题，增加光功率探测模块，实时探测电光转换模块的输出光功率值，根据实时光功率值进行动态调整影响数据的选择和计算；针对为了保证测量准确性而需要减小计量间距导致计量效率低的问题，采用大间距计量和线性插值计算的方法，提高了计量效率。与现有技术相比，本发明提高了计量效率，提升了测试准确度，增强了仪器的环境适应性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在无法根据光功率值实时动态选择电光转换模块影响数据和计量标定复杂的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提供了一种光波元件分析仪电光转换模块偏移补偿装置和方法，通过在现有的光波元件分析仪的输出端增加一个光功率探测模块，实现对光功率值的实时采集与检测，从而实现对电光转换模块影响数据的实时调整，与传统方法相比，提高了计量效率，提升了测试准确度，增强了仪器的环境适应性。
如图1所示，一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，包括光波元件分析仪和光功率探测模块，所述光功率探测模块安装于光波元件分析仪输出端，所述光功率探测模块包括分束器和光功率探测器，所述分束器用于将电光转换模块的输出光分为第一输出光和第二输出光，所述光功率探测器用于实时探测第二输出光的光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块，所述总控模块用于对光功率值的变化进行判断，并采用线性插值计算，求得当前光功率的影响数据，用于影响数据的去除。
所述分束器为固定比例分束器，所述固定比例分束器一般可采用1:99分束器，即1％的光输出至第二输出光，99％的光输出至第一输出光。
所述第一输出光沿原光路径传播。
所述总控模块中包括计量好的大间距光功率值对应的电光转换模块的影响数据；
所述总控模块根据光功率值从计量好的影响数据中选取当前光功率值左右的两个最近的光功率值下的电光转换模块的影响数据，然后进行线性插值计算，求得当前光功率下的电光转换模块的影响数据。
所述光波元件分析仪的总控模块将求得的当前光功率下的电光转换模块的影响数据从被侧光器件的测量数据中去除掉，得出被测光器件的S参数。
一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，包括如上所述的光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，具体包括：
步骤1.光功率探测模块实时监测电光转换模块的输出光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块；
步骤2.光波元件分析仪总控模块根据实时光功率值进行判定是否需要调整影响数据，若是，则进入步骤3，否则继续对光功率值进行实时监控；
步骤3.采用线性插值法计算当前光功率值对应的影响数据，进行电光转换模块影响数据的去除。
所述步骤2中，令调整前光功率值为P1，当前光功率值为P2，计算功率变化量ΔP＝|P2-P1|，比较功率变化量ΔP和调整阈值T，如果功率变化量ΔP大于调整阈值T，则进入步骤3。
所述步骤3中，根据当前光功率值P2从计量数据中选择P2值左右存在的最相近的两个光功率值(Pa、Pb)对应的影响数据(Sa、Sb)，利用线性插值的方法求解当前光功率下的影响数据S’，计算公式如下：
Figure BDA0001670728840000061
并根据求解出的影响数据S’，进行电光转换模块影响数据的去除。
所述计量数据为大间距计量数据。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，其特征在于：包括光波元件分析仪和光功率探测模块，所述光功率探测模块安装于光波元件分析仪输出端，所述光功率探测模块包括分束器和光功率探测器，所述分束器用于将电光转换模块的输出光分为第一输出光和第二输出光，所述光功率探测器用于实时探测第二输出光的光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块，所述总控模块用于对光功率值的变化进行调整判断，所述总控模块中包括计量好的大间距光功率值对应的电光转换模块的影响数据，所述总控模块根据光功率值从计量好的影响数据中选取当前光功率值左右的两个最近的光功率值下的电光转换模块的影响数据，并采用线性插值计算，求得当前光功率的影响数据，用于影响数据的去除。
2.如权利要求1所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，其特征在于，所述分束器为固定比例分束器。
3.如权利要求1所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，其特征在于，所述第一输出光的光功率值远大于第二输出光。
4.如权利要求1所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，其特征在于，所述第一输出光沿原光路径传播。
5.如权利要求1所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，其特征在于，所述光波元件分析仪总控模块将求得的当前光功率下的电光转换模块的影响数据从被测光器件的测量数据中去除掉，得出被测光器件的S参数。
6.一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿装置，具体包括：步骤1.光功率探测模块实时监测电光转换模块的输出光功率值，并将光功率值发送给光波元件分析仪总控模块；步骤2.光波元件分析仪总控模块根据实时光功率值进行判定是否需要调整影响数据，若是，则进入步骤3，否则继续对光功率值进行实时监控；步骤3.总控模块中包括计量好的大间距光功率值对应的电光转换模块的影响数据，总控模块根据光功率值从计量好的影响数据中选取当前光功率值左右的两个最近的光功率值下的电光转换模块的影响数据，采用线性插值法计算当前光功率值对应的影响数据，进行电光转换模块影响数据的去除。
7.如权利要求6所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，其特征在于，所述步骤2中，令调整前光功率值为P，当前光功率值为P，计算功率变化量ΔP＝|P-P|，比较功率变化量ΔP和调整阈值T，如果功率变化量ΔP大于调整阈值T，则进入步骤3。
8.如权利要求6所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，其特征在于，所述步骤3中，根据当前光功率值P从计量数据中选择P值左右存在的最相近的两个光功率值(P、P)对应的影响数据(S、S)，利用线性插值的方法求解当前光功率下的影响数据S’，计算公式如下：并根据求解出的影响数据S’，进行电光转换模块影响数据的去除。
9.如权利要求8所述的一种光波元件分析仪电光转换模块漂移补偿方法，其特征在于，所述计量数据为大间距计量数据。
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