CN110048769B - 一种自适应频响特性测试装置及方法 - Google Patents

一种自适应频响特性测试装置及方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种自适应频响特性测试装置及方法，包括电光转换模块、自适应衰减模块、光电探测模块和光波元件分析仪总控模块，所述电光转换模块用于将电信号转换为光信号输出；所述自适应衰减模块用于接收光信号，并根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围进行自适应衰减调整，将光信号衰减后输出，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块；所述光电探测模块用于接收自适应衰减模块输出的光信号，并转换为电信号输出到光波元件分析仪总控模块；所述光波元件分析仪总控模块用于根据光电探测模块传回的电信号和自适应衰减模块的衰减值计算频率响应参数；提高了光电探测模块测量功率范围，提升了高功率频响测试准确性，提升了测试效率，增强了仪器的测试适应性。

Description

一种自适应频响特性测试装置及方法
技术领域
本公开涉及一种自适应频响特性测试装置及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
光电探测模块作为光波元件分析仪中的关键模块，可将调制光信号转换成射频信号，进而进行被测件频响特性的测量；光电探测器作为光电转换模块中的核心器件，由于其光功率探测范围小，导致光电探测模块在光功率探测范围整体指标上表现不佳。工程中为了测量高功率的被测件，常采用添加光衰减器的方法进行降低输入到光波元件分析仪光电探测模块上的光功率。
但是本公开发明人在研究中发现，上述方法存在如下问题：(1)无法针对输入光功率的大小自适应实时调整衰减值，无法适应大动态高光功率自动测试需求；(2)引入的固定光衰减器带来的误差校准比较困难，难以保证测量的准确性。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种自适应频响特性测试装置及方法，提高了光电探测模块测量功率范围，提升了高功率频响测试准确性，提升了测试效率，增强了仪器的测试适应性。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
第一方面，本公开提供了一种自适应频响特性测试装置；
一种自适应频响特性测试装置，包括电光转换模块、自适应衰减模块、光电探测模块和光波元件分析仪总控模块，所述电光转换模块用于将电信号转换为光信号输出；所述自适应衰减模块用于接收被测件输出的光信号，并根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围进行自适应衰减调整，将光信号衰减后输出，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块；所述光电探测模块用于接收自适应衰减模块输出的光信号，并转换为电信号输出到光波元件分析仪总控模块；所述光波元件分析仪总控模块用于根据光电探测模块传回的电信号和自适应衰减模块的衰减值计算频率响应参数。
作为可能的一些实现方式，所述自适应衰减模块包括一组一对二光开关、光探测器、反馈控制器和可调光衰减器，所述一对二光开关的一端与可调光衰减器的光输出端连接，另一端分别与自适应衰减模的光输出端和光探测器的输入端选择连接，所述光探测器的输出端通过反馈控制器与可调光衰减器连接；所述可调光衰减器用于接收被测件输出的光信号，根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围和反馈控制器发送的反馈信号进行衰减值调整，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块。
作为可能的一些实现方式，所述光电探测模块包括至少一个光电探测器，用于将光信号转化为电信号。
第二方面，本公开提供了一种自适应频响特性测试方法；
一种自适应频响特性测试方法，利用本公开所述的自适应频响特性测试装置，步骤如下：
光波元件分析仪总控模块将光电探测器功率探测范围发送给自适应衰减模块；
自适应衰减模块通过可调光衰减器调整衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块测量范围内；
自适应衰减模块将衰减值发送给光波元件分析仪总控模块，并调整光开关使光输出至光电探测模块；
光波元件分析仪总控模块进行测量，得到被测件精确的频率响应参数。
作为可能的一些实现方式，所述自适应衰减模块将可调光衰减器调整到最大衰减值，光开关调整到探测器端，探测器将探测光功率值发送给反馈控制器，反馈控制器调整光衰减器衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块功率探测范围内。
作为可能的一些实现方式，光电探测模块的功率探测范围为PS至PE，自适应衰减模块的输入光功率为P0，可调光衰减器的衰减值调节范围为(P0-PS)至(P0-PE)。
作为可能的一些实现方式，所述可调光衰减器的衰减值为(2P0-PS-PE)/2。
作为可能的一些实现方式，所述光波元件分析仪总控模块根据光路去嵌入方法将自适应衰减模块的影响去除，得到被测件精确的频率响应参数。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
本公开所述的内容通过设置自适应衰减模块，根据光电探测模块的功率探测范围和输入光信号的功率值，对可调衰减器进行动态调整，使得输入光信号的功率衰减到光电探测模块的功率探测范围内，这提高了光电探测模块探测功率的范围，提升了高功率频响测试准确性，提升了测试效率，增强了仪器的测试适应性。
本公开所述的内容，通过光路去嵌入方法将自适应衰减模块的影响去除，得到被测件精确的频率响应参数。
本公开所述的自适应衰减模块包括一对二光开关、光探测器、反馈控制器和可调光衰减器，通过对一对二开关的控制实现输入光信号的功率测试、反馈、衰减调整和输出，其集成化程度高，可实现衰减的自动调整，极大的提高了测试效率，无需更换衰减器就可完成高功率光信号的测试。
附图说明
图1为本公开实施例1所述的自适应频响特性测试装置结构示意图。
图2为本公开实施例2所述的自适应频响特性测试方法流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开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公开的示例性实施方式。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。
由于光波元件分析仪测量光功率范围比较小，故在使用光波元件分析仪进行高功率光器件测量时，需要添加光衰减器进行光功率衰减至光波元件分析仪探测范围内，现有的方法多采用在光波元件分析仪光输入端口前添加一个光衰减器的方式进行调整输入到光波元件分析仪光电探测模块的光功率，测量前先用光功率计测量被测件输出的光功率值，再根据光波元件分析仪光电探测器探测功率范围，调整光衰减器的衰减值，这种方法存在光衰减调整复杂和误差校准困难的缺点，无法满足光波元件分析仪自适应高光功率待测光器件自动化高效测量需求。
实施例1：
如图1所述，本公开实施例1提供了一种自适应频响特性测试装置，包括电光转换模块、自适应衰减模块、光电探测模块和光波元件分析仪总控模块，所述电光转换模块用于将电信号转换为光信号输出；所述自适应衰减模块用于被测件输出的光信号，并根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围进行自适应衰减调整，将光信号衰减后输出，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块；所述光电探测模块用于接收自适应衰减模块输出的光信号，并转换为电信号输出到光波元件分析仪总控模块；所述光波元件分析仪总控模块用于根据光电探测模块传回的电信号和自适应衰减模块的衰减值计算频率响应参数。
所述自适应衰减模块包括一对二光开关、光探测器、反馈控制器和可调光衰减器，所述一对二开关的一端与可调光衰减器的光输出端连接，另一端分别与自适应衰减模的光输出端和光探测器的输入端选择连接，所述光探测器的输出端通过反馈控制器与可调光衰减器连接；所述可调光衰减器用于接收被测件输出的光信号，根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围和反馈控制器发送的反馈信号进行衰减值调整，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块。
所述光电探测模块包括至少一个光电探测器，用于将光信号转化为电信号，并发送到光波元件分析仪总控模块。
本实施例所述的自适应频响特性测试装置，针对现有光波元件分析仪无法高效精准测量高功率频响特性的问题，增加自适应衰减模块，根据光波元件分析仪光电探测模块探测功率范围自适应调整光衰减，使得输入到光电探测模块的光功率在可以测量范围内；针对自适应衰减模块的引入而带来的影响，通过光路去嵌入方法进行去除，提升测量精度。与现有技术相比，提高了光电探测模块测量功率范围、提升了高功率频响测试准确性、提升了测试效率、增强了仪器的测试适应性。
实施例2：
如图2所示，本公开实施例2提供了一种自适应频响特性测试测试方法，利用本公开实施例1所述的自适应频响特性测试装置，步骤如下：
光波元件分析仪总控模块将光电探测器功率探测范围发送给自适应衰减模块；
自适应衰减模块通过可调光衰减器调整衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块测量范围内；
自适应衰减模块将衰减值发送给光波元件分析仪总控模块，并调整光开关使光输出至光电探测模块；
光波元件分析仪总控模块进行测量，得到被测件精确的频率响应参数。
所述自适应衰减模块将可调光衰减器调整到最大衰减值，光开关调整到探测器端，探测器将探测光功率值发送给反馈控制器，反馈控制器调整光衰减器衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块功率探测范围内。
光电探测模块的功率探测范围为PS至PE，自适应衰减模块的输入光功率为P0，可调光衰减器的衰减值调节范围为(P0-PS)至(P0-PE)，优选的，所述可调光衰减器的衰减值为(2P0-PS-PE)/2，此衰减值可根据需求在(P0-PS)至(P0-PE)范围内选取。
所述光波元件分析仪总控模块根据光路去嵌入方法将自适应衰减模块的影响去除，得到被测件精确的频率响应参数。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自适应频响特性测试装置，其特征在于，包括电光转换模块、自适应衰减模块、光电探测模块和光波元件分析仪总控模块，所述电光转换模块用于将电信号转换为光信号输出；将输出的光信号输入到被测件中，作为被测件的输入信号；所述自适应衰减模块用于接收被测件输出的光信号，并根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围进行自适应衰减调整，将光信号衰减后输出，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块；所述光电探测模块用于接收自适应衰减模块输出的光信号，并转换为电信号输出到光波元件分析仪总控模块；所述光波元件分析仪总控模块用于根据光电探测模块传回的电信号和自适应衰减模块的衰减值计算频率响应参数；
所述自适应衰减模块包括光开关、光探测器、反馈控制器和可调光衰减器，所述光开关的一端与可调光衰减器的光输出端连接，另一端分别与自适应衰减模的光输出端和光探测器的输入端选择连接，所述光探测器的输出端通过反馈控制器与可调光衰减器连接；所述可调光衰减器用于接收被测件输出的光信号，根据光波元件分析仪总控模块发送的光电探测器功率探测范围和反馈控制器发送的反馈信号进行衰减值调整，并将衰减值发送到光波元件分析仪总控模块；
采用光路去嵌入方法去除自适应衰减模块的引入带来的影响。
2.一种利用权利要求1所述的自适应频响特性测试装置的测试方法，其特征在于，步骤如下：
光波元件分析仪总控模块将光电探测器功率探测范围发送给自适应衰减模块；
自适应衰减模块通过可调光衰减器调整衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块测量范围内；
自适应衰减模块将衰减值发送给光波元件分析仪总控模块，并调整光开关使光输出至光电探测模块；
光波元件分析仪总控模块进行测量，得到被测件精确的频率响应参数。
3.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述自适应衰减模块将可调光衰减器调整到最大衰减值，光开关调整到探测器端，探测器将探测光功率值发送给反馈控制器，反馈控制器调整光衰减器衰减值，使得探测器探测功率值调整到光电探测模块功率探测范围内。
4.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，光电探测模块的功率探测范围为PS至PE，自适应衰减模块的输入光功率为P0，可调光衰减器的衰减值调节范围为(P0-PS)至(P0-PE)。
5.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述可调光衰减器的衰减值为(2P0-PS-PE)/2。
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