CN114337808A - 一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 - Google Patents
一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114337808A CN114337808A CN202111269629.2A CN202111269629A CN114337808A CN 114337808 A CN114337808 A CN 114337808A CN 202111269629 A CN202111269629 A CN 202111269629A CN 114337808 A CN114337808 A CN 114337808A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical
- mach
- signal
- frequency
- module
- 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
Images
Abstract
本发明公开了一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，在线性调频波产生模块产生高质量线性调频光信号，实现kHz量级光频率的超精细调控，从而实现高测量速度和高频谱分辨率光矢量分析。引入循环移频器模块，并采用由低带宽信号发生器调节双平行马赫‑曾德尔调制器的偏置电压，进而实现循环移频器模块在正移频和负移频两种工作状态之间的高速切换，实现超宽带频谱范围内光频率的精细调控。测量之前先去除待测光器件，获得校准信号，之后再接入待测光器件获得测量信号，可以实现测量系统校准，消除光源功率抖动等系统噪声的影响，从而准确地获得待测光器件的幅度响应和相位响应。
Description
技术领域
本发明涉及精密光学测量技术领域，具体涉及一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪。
背景技术
随着新一代光信息系统包括光通信、光传感、光处理等的快速发展，各类新型的光器件被广泛用于光信号的高精细、多维度包括幅度、相位等调控。光器件的光谱响应是揭示其特征、功能和潜在应用的重要参数，在光器件的研制、生产和应用过程中，必须精确地测量出光器件在多个维度上的光谱响应。目前，光谱响应测量技术尚未发展成熟，各个性能指标之间仍然存在相互制约关系。随着高精细光器件和核心光子集成芯片的不断提出、制备和应用，要求光谱响应测量技术同时具备高频谱分辨率、大测量带宽、高测量速度等特点。
目前，现有的光谱响应测量技术主要分为三类：基于宽谱映射的光标量分析技术；基于扫频光源和光干涉仪的光矢量分析技术；基于电光调制的光矢量分析技术。其中，基于宽谱映射的光标量分析技术通过利用宽谱光源和光谱仪来测量待测光器件的光谱响应。该方法操作简单，但是仅能测量待测光器件的幅度响应。基于扫频光源和光干涉仪的光矢量分析技术可以同时测量待测光器件的幅度响应和相位响应，但是其频谱分辨率受限于扫频光源的频率分辨率，一般只能达到数百MHz。基于电光调制的光矢量分析技术通过将宽带、精细可控的电信号调制到光域，并采用高精度的微波测量仪器来获得待测光器件的光谱响应，可以实现kHz量级的超高频谱分辨率[Z.Tang,S.Pan,J.Yao,“A high resolutionoptical vector network analyzer based on a wideband and wavelength-tunableoptical single-sideband modulator,”Optics Express,20(6),6555-6560(2012).]。基于电光调制的光矢量分析技术通过将低分辨率的光波长扫描转换为超高分辨率的微波频率扫描，可以实现超高频谱分辨率的光谱响应测量，但是其测量带宽受限于电信号的频率范围，一般仅为数十GHz。通过结合高稳定度的光频率梳，利用光滤波器选择不同的梳齿作为种子光源，可以将光矢量分析仪的测量带宽增大到超过100GHz[M.Xue,S.Pan,C.He,R.Guo,and Y.Zhao,“Wideband optical vector network analyzer based on opticalsingle-sideband modulation and optical frequency comb,”Optics Letters,38(22),4900–4902(2013).]。然而，由于该方案采用频率逐点扫描测量方法，同时用于光载波选择的光滤波器切换时间较长，因此仅适用于静态和低速测量的应用场景。通过采用线性调频波和去斜接收技术，可以显著地提高光矢量分析仪的测量速度，但是其测量带宽受限于线性调频波的频率范围，仅为14.6GHz，难以满足实际应用需求[S.Li,M.Xue,T.Qing,C.Yu,L.Wu,and S.Pan,“Ultrafast and ultrahigh-resolution optical vector analysisusing linearly frequency-modulated waveform and dechirp processing,”OpticsLetters,44(13),3322–3325(2019).]。
综上所述，高性能光矢量分析仪的研究需突破高精细(kHz量级)、宽带(THz量级)、高速(us量级)光波长调控关键技术，目前实现同时具备高频谱分辨率、大测量带宽、高测量速度等特性的光矢量分析技术仍然是一项重大的挑战。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，能够在保持较高的频谱分辨率和测量速度的条件下，增大线性调频光信号的频率扫描范围，显著提高光矢量分析仪的测量带宽。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，包括：线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块；所述线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块通过光纤连接；
所述线性调频产生模块用于产生线性调频光信号；
所述循环移频器模块通过低带宽信号发生器(18)控制循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换；
所述测量模块包括马赫-曾德尔干涉仪，所述马赫-曾德尔干涉仪的一臂为待测光器件(13)，另一臂为第二光纤延迟线(14)。
进一步地，所述线性调频产生模块包括由光纤依次连接的窄线宽光纤激光器(1)、马赫-曾德尔调制器(2)、第一可调谐光滤波器(4)和第一掺铒光纤放大器(5)，以及通过高速电缆与马赫-曾德尔调制器(2)的电输入接口连接的宽带任意信号发生器(3)。
进一步地，所述循环移频器模块包括由第一光耦合器(6)、双平行马赫-曾德尔调制器(7)、第二掺铒光纤放大器(9)、第二可调谐光滤波器(10)和第一延迟光纤(11)依次连接而成的环状回路，以及通过高速电缆与双平行马赫-曾德尔调制器(7)的电输入接口连接的微波合成器(8)和低带宽信号发生器(18)；
所述第一光耦合器(6)包括四个端口，其中两个端口分别连接双平行马赫-曾德尔调制器(7)和第一延迟光纤(11)，用于形成环状回路；另外两个端口分别通过光纤连接所述线性调频产生模块和所述测量模块。
进一步地，所述微波合成器(8)的输出信号频率与线性调频光信号有效测量带宽相同；所述微波合成器(8)的时钟信号与宽带任意信号发生器(3)的时钟信号保持同步。
进一步地，所述双平行马赫-曾德尔调制器(7)包括一个主马赫-曾德尔调制器和两个子马赫-曾德尔调制器，两个所述子马赫-曾德尔调制器分别位于所述主马赫-曾德尔调制器的两臂上。
进一步地，低带宽信号发生器(18)分别连接所述主马赫-曾德尔调制器的电输入接口和两个所述子马赫-曾德尔调制器的两个电输入接口，调节所述主马赫-曾德尔调制器的偏置电压，控制主马赫-曾德尔调制器的相移在正负π/2之间高速切换，实现循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换。
进一步地，所述测量模块由马赫-曾德尔干涉仪、平衡光电探测器(16)和实时示波器(17)由光纤依次连接而成；
所述马赫-曾德尔干涉仪还包括第二光栅耦合器(12)和第三光耦合器(15)；所述第二光耦合器(12)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接；所述第三光耦合器(15)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接。
进一步地，所测量模块用于通过数字信号处理实现待测光器件(13)的幅度响应和相位响应解调：在测量所述待测光器件(13)的幅度响应和相位响应之前，先将所述待测光器件(13)去除，将所述待测光器件(13)两端的光纤直接连接，获得校准信号；之后再将所述待测光器件(13)接入，获得测量信号。
有益效果：
(1)本发明的一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，其循环频移器模块中引入低带宽信号发生器，控制循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换，可以有效缓解循环移频器中放大自发噪声的积累，实现超宽带频谱范围内光频率的精细调控，可以在显著增大光矢量分析仪的测量带宽的同时保持较高的测量速度。
(2)线性调频产生模块通过电光调制，实现kHz量级光频率(波长)的超精细调控，从而实现高测量速度和高频谱分辨率光矢量分析，进而使得本发明的额光矢量分析仪同时具备高频谱分辨率、大测量带宽、高测量速度等特性。
(3)设置微波合成器的输出信号频率与线性调频光信号有效测量带宽相同，且微波合成器的时钟信号与宽带任意信号发生器的时钟信号保持同步，可以保证光矢量分析仪测量的连续性。
(4)通过引入低带宽信号发生器调节双平行马赫-曾德尔干涉仪的偏置电压，实现循环移频器模块在正移频和负移频两种工作状态之间的高速切换，可以在显著增大光矢量分析仪的测量带宽的同时保持较高的测量速度。
(5)测量之前先去除待测光器件，获得校准信号，之后再接入待测光器件获得测量信号，可以实现测量系统校准，消除光源功率抖动等系统噪声的影响，从而准确地获得待测光器件的幅度响应和相位响应。
附图说明
图1为本发明提供的宽带高速光矢量分析仪结构示意图
图2为双平行马赫-曾德尔调制器工作原理图。
图3为图2中双平行马赫-曾德尔调制器工作切换示意图。
图4为循环移频器工作原理图。
图5为图1中宽带高速光矢量分析仪测得的氰化氢气室的幅度响应和相位响应结果示意图。
其中，1-窄线宽光纤激光器，2-马赫-曾德尔调制器，3-宽带任意信号发生器，4-第一可调谐光滤波器，5-第一掺铒光纤放大器，6-第一光耦合器，7-双平行马赫-曾德尔调制器，8-微波合成器，9-第二掺铒光纤放大器，10-第二可调谐光滤波器，11-第一延迟光纤，12-第二光耦合器，13-待测光器件，14-第二光纤延迟线，15-第三光耦合器，16-平衡光电探测器，17-实时示波器，18-低带宽信号发生器。
具体实施方式
本发明提供了一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，在线性调频波产生模块采用电光调制方式产生高质量线性调频光信号，实现kHz量级光频率波长的超精细调控，从而实现高测量速度和高频谱分辨率光矢量分析。引入循环移频器模块，并采用由低带宽信号发生器调节双平行马赫-曾德尔调制器的偏置电压，进而实现循环移频器模块在正移频和负移频两种工作状态之间的高速切换，实现超宽带频谱范围内光频率的精细调控。通过数字信号处理，在测量之前先去除待测光器件，获得校准信号，之后再接入待测光器件获得测量信号，可以实现测量系统校准，消除光源功率抖动等系统噪声的影响，从而准确地获得待测光器件的幅度响应和相位响应。
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1所示，一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，包括：线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块；线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块通过光纤连接。
线性调频产生模块用于产生线性调频光信号。循环移频器模块包括低带宽信号发生器(18)，并通过低带宽信号发生器(18)控制循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换。测量模块包括马赫-曾德尔干涉仪，马赫-曾德尔干涉仪的一臂为待测光器件(13)，另一臂为第二光纤延迟线(14)。在具体实施过程中，低带宽信号发生器18的型号和参数不做具体限制，只要能够满足方案使用需求即可，例如型号为泰克AFG1022的低带宽信号发生器，它的带宽是20MHz，输出信号幅度为1mV-10V，就可以满足本发明的方案需求。
线性调频产生模块包括由光纤依次连接的窄线宽光纤激光器1、马赫-曾德尔调制器2、第一可调谐光滤波器4和第一掺铒光纤放大器5，以及通过高速电缆与马赫-曾德尔调制器2的电输入接口连接的宽带任意信号发生器3。在具体实施过程中，窄线宽光纤激光器1的型号和参数不做具体限制，只要能够满足方案使用需求即可，例如型号为NKT PhotonicsE15的窄线宽光纤激光器，它的线宽是0.1kHz，功率是40mW，就可以满足本发明的方案需求。
如图1所示，线性调频产生模块的信号传递过程为：窄线宽光纤激光器1输出的单频光载波信号入射到马赫-曾德尔调制器(MZM)2的光输入接口，宽带任意信号发生器3产生的线性调频脉冲注入到MZM 2的电输入接口。线性调频脉冲的频率范围为6～18GHz，脉冲时长为9.8us，脉冲周期为400us。通过调节MZM 2的偏置电压使其工作在抑制载波的双边带调制模式下，即使其工作在最小传输点，从而产生抑制载波的双边带调制(CS-DSB)信号。通过调节可调谐光滤波器4的中心波长和带宽，抑制CS-DSB信号的一个边带，即利用第一可调谐光滤波器4滤除其中的一个边带，从而产生高质量的线性调频光信号。线性调频光经过第一掺铒光纤放大器(EDFA)5放大后，入射到循环移频器模块中。
循环移频器模块还包括由第一光耦合器6、双平行马赫-曾德尔调制器7、第二掺铒光纤放大器9、第二可调谐光滤波器10和第一延迟光纤11依次连接而成的环状回路，以及通过高速电缆与双平行马赫-曾德尔调制器7的电输入接口连接的微波合成器8。第一光耦合器(6)包括四个端口，其中两个端口分别连接双平行马赫-曾德尔调制器(7)和第一延迟光纤(11)，用于形成环状回路；另外两个端口分别通过光纤连接线性调频产生模块和测量模块。
如图2所示，双平行马赫-曾德尔调制器包括一个主马赫-曾德尔调制器和两个子马赫-曾德尔调制器，两个子马赫-曾德尔调制器分别位于主马赫-曾德尔调制器的两臂上。
低带宽信号发生器18分别连接主马赫-曾德尔调制器的电输入接口和两个子马赫-曾德尔调制器的两个电输入接口。微波合成器8产生两路正交的微波信号通过高速电缆注入到两个子马赫-曾德尔调制器的两个电输入接口。
如图1所示，循环移频器模块即循环频移器的信号传递过程为：入射到循环移频器模块中的线性调频光信号，由第一光耦合器6分成两路，其中一路直接入射到测量系统中，另一路入射到双平行马赫-曾德尔调制器(DP-MZM)7的光输入接口。微波合成器8产生的两路正交的微波信号，随后注入到DP-MZM7的两个射频输入接口。通过调节DP-MZM 7的偏置电压，可以产生抑制载波的单边带(CS-SSB)信号，从而实现光移频器功能。由于测量系统中的干涉仪两臂之间存在光程差，输入循环移频器的线性调频光信号的有效测量带宽为11GHz。为保证光矢量分析仪的测量连续性，微波合成器8的输出信号频率也设置为11GHz，且宽带任意信号发生器3和微波合成器8通过时钟信号进行严格同步。由DP-MZM 7移频的线性调频光信号经过第二掺铒光纤放大器EDFA 9放大后，入射到第二光滤波器10中。第二光滤波器10主要用于滤除EDFA 9引入的放大自发辐射噪声ASE和控制线性调频光信号在环路中的循环次数，其带宽设置为3.5nm。为了消除相邻线性调频光信号之间的混叠，通过在循环移频器中增加一卷长度为2km的第一延迟光纤11，从而引入10us的时延，使得不同循环次数的线性调频光信号可以在时域上完全分离。
如图1所示，测量模块包括由光纤依次连接的马赫-曾德尔干涉仪、平衡光电探测器16和实时示波器17。马赫-曾德尔干涉仪的一臂为待测光器件13，另一臂为第二光纤延迟线14。马赫-曾德尔干涉仪还包括第二光栅耦合器(12)和第三光耦合器(15)；第二光耦合器(12)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接；第三光耦合器(15)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接。第二光耦合器(12)的一个端口与第一光耦合器(6)，用于实现测量模块和循环移频器模块的连接。
如图1所示，测量模块中的信号传递过程为：循环移频器输出的线性调频光信号经过第二光耦合器12后被分成两路，一路入射到待测光器件13中，另一路入射到第二延迟光纤14中。待测光器件13输出的光信号和第二延迟光纤14输出的光信号由第三光耦合器15进行干涉，构成马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构，产生的拍频信号由平衡光电探测器16进行接收，实现光电转换，最终由高精度的实时示波器17进行数据采集。在测量之前，先去除待测光器件13，获得校准信号IMZI-1，随后接入待测光器件13，获得测量信号IMZI-2。此时，IMZI-1仅包含光源的功率抖动等系统噪声的影响，IMZI-2同时包含待测光器件13的幅度和相位信息以及系统噪声。通过数据处理后，可以实现测量系统校准，消除光源功率抖动等系统噪声的影响，从而准确地获得待测光器件13的幅度响应和相位响应。
上述宽带高速光矢量分析仪，通过线性调频产生模块产生高质量的线性调频光信号，循环移频器模块采用高速频移切换技术增大线性调频光信号的频率扫描范围，通过马赫-曾德尔干涉仪将线性调频光信号转换为拍频信号，实现去斜接收；最终测量模块通过数字信号处理实现待测光器件13的幅度响应和相位响应解调。其中，线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块具体包含的元件及连接方式这里不再赘述。
高速频移切换技术具体为：低带宽信号发生器18连接主马赫-曾德尔调制器的电输入接口，调节连接主马赫-曾德尔调制器的偏置电压，使得主马赫-曾德尔调制器的相移在正负π/2之间高速切换，实现循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换，进而产生抑制载波的单边带信号。
测量模块通过数字信号处理实现待测光器件13的幅度响应和相位响应解调为：在测量所述待测光器件13的幅度响应和相位响应之前，先将待测光器件13去除，将待测光器件13两端的光纤直接连接，获得校准信号；之后再将待测光器件13接入，获得测量信号，这样的数字信号处理过程可以实现测量系统校准，消除光源功率抖动等系统噪声的影响，从而准确地获得待测光器件的幅度响应和相位响应。
其中，通过调节马赫-曾德尔调制器2的偏置电压，使其工作在最小传输点，从而产生抑制载波的双边带调制信号。通过调节第一可调谐光滤波器4的中心波长和带宽，抑制双边带调制信号的一个边带，从而产生线性调频光信号。
低带宽信号发生器18分别连接两个子马赫-曾德尔调制器的两个电输入接口，调节两个子马赫-曾德尔调制器的偏置电压，产生抑制载波的双边带信号。
微波合成器8的输出信号频率与线性调频光信号有效测量带宽相同；微波合成器8的时钟信号与宽带任意信号发生器3的时钟信号保持同步，这样可以保证光矢量分析仪测量的连续性。
如图2所示，光移频器(双平行马赫-曾德尔干涉仪，DP-MZM)是非常关键的组成部分，它主要由两个子MZM和一个主MZM组成。光信号从DP-MZM的光输入接口入射到调制器中，两路正交的射频信号通过高速电缆注入到DP-MZM的两个电输入接口。通过调节两个子MZM的偏置电压VDC-1和VDC-2，使其工作在最小偏置点，产生抑制载波的双边带信号。通过调节主MZM的偏置电压VDC-3，引入π/2相移，可以产生抑制载波的单边带信号，从而实现光移频功能。如图2所示，通过控制VDC-3使得主MZM的相移在±π/2之间切换，可以实现循环移频器在正移频和负移频两种工作状态之间的高速切换。工作状态如图3所示，图3中(a)为正移频工作状态，图3中(b)为负移频工作状态。
图4给出本发明提供的循环移频器的工作原理图。如图4(a)所示，循环移频器的输入信号为高质量的线性调频光信号，其时长为T，频率范围为f0～f0+F。如图4(b)的上部分所示，循环移频器中移频器的工作频率为±F，切换时间为TS。线性调频光信号在循环移频器中经过多次移频和延时，移频频率和延时量分别为F和TR(TR>T)，输出光信号的时频关系如图4(b)的下部分所示。从图中可以看出，当光移频器工作在+F频率时，经过N次循环后，输出线性调频光信号的频率范围增大为输入线性调频光信号的N+1倍(f0～f0+(N+1)F)。随后，光移频器工作在-F频率，继续经过N次循环后，输出线性调频光信号的频率范围增大为输入线性调频光信号的2N+1倍(f0-NF～f0+(N+1)F)，其中TS>(N+1)T。如图4(c)所示，通过采用循环移频器和高速移频切换技术，可以将光矢量分析仪的测量带宽增大为原来的2N+1倍。
实施例一
作为实施案例，仅展示当光移频器工作在正移频状态下的测量结果。实验中通过控制循环移频器中EDFA(9)的增益和光滤波器(10)的带宽，使得线性调频光信号在环路中循环37次，对应的光矢量分析仪的有效测量带宽为418GHz。图5给出本发明提供的宽带高速光矢量分析仪测得的氰化氢气室的幅度响应和相位响应。氰化氢气室的长度为30cm，气室内压强为25Torr，工作温度为24℃。测得的幅度响应和相位响应如图5所示，在418GHz的测量范围内可观测到5个吸收峰，每个吸收峰谐振频率处可观测到相应的相位变化。测量结果和理论分析相符，因此验证了本发明提供的宽带高速光矢量分析仪的可行性。通过结合高速移频切换技术，可以进一步将测量带宽增加一倍。因此，本发明提供的宽带高速光矢量分析仪同时具备高频谱分辨率、大测量带宽、高测量速度等特点，其频谱分辨率为0.5MHz，测量带宽可达936GHz，测量时间仅为800us。
以上的具体实施例仅描述了本发明的设计原理，该描述中的部件形状，名称可以不同，不受限制。所以，本发明领域的技术人员可以对前述实施例记载的技术方案进行修改或等同替换；而这些修改和替换未脱离本发明创造宗旨和技术方案，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪，其特征在于，包括：线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块；所述线性调频产生模块、循环移频器模块和测量模块通过光纤连接；
所述线性调频产生模块用于产生线性调频光信号；
所述循环移频器模块通过低带宽信号发生器(18)控制循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换；
所述测量模块包括马赫-曾德尔干涉仪，所述马赫-曾德尔干涉仪的一臂为待测光器件(13)，另一臂为第二光纤延迟线(14)。
2.如权利要求1所述的光矢量分析仪，其特征在于，所述线性调频产生模块包括由光纤依次连接的窄线宽光纤激光器(1)、马赫-曾德尔调制器(2)、第一可调谐光滤波器(4)和第一掺铒光纤放大器(5)，以及通过高速电缆与马赫-曾德尔调制器(2)的电输入接口连接的宽带任意信号发生器(3)。
3.如权利要求1所述的光矢量分析仪，其特征在于，所述循环移频器模块包括由第一光耦合器(6)、双平行马赫-曾德尔调制器(7)、第二掺铒光纤放大器(9)、第二可调谐光滤波器(10)和第一延迟光纤(11)依次连接而成的环状回路，以及通过高速电缆与双平行马赫-曾德尔调制器(7)的电输入接口连接的微波合成器(8)和低带宽信号发生器(18)；
所述第一光耦合器(6)包括四个端口，其中两个端口分别连接双平行马赫-曾德尔调制器(7)和第一延迟光纤(11)，用于形成环状回路；另外两个端口分别通过光纤连接所述线性调频产生模块和所述测量模块。
4.如权利要求3所述的光矢量分析仪，其特征在于，所述微波合成器(8)的输出信号频率与线性调频光信号有效测量带宽相同；所述微波合成器(8)的时钟信号与宽带任意信号发生器(3)的时钟信号保持同步。
5.如权利要求3所述的光矢量分析仪，其特征在于，所述双平行马赫-曾德尔调制器(7)包括一个主马赫-曾德尔调制器和两个子马赫-曾德尔调制器，两个所述子马赫-曾德尔调制器分别位于所述主马赫-曾德尔调制器的两臂上。
6.如权利要求5所述的光矢量分析仪，其特征在于，低带宽信号发生器(18)分别连接所述主马赫-曾德尔调制器的电输入接口和两个所述子马赫-曾德尔调制器的两个电输入接口，调节所述主马赫-曾德尔调制器的偏置电压，控制主马赫-曾德尔调制器的相移在正负π/2之间高速切换，实现循环频移器模块在正移频工作状态和负移频工作状态之间高速切换。
7.如权利要求1所述的光矢量分析仪，其特征在于，所述测量模块由马赫-曾德尔干涉仪、平衡光电探测器(16)和实时示波器(17)由光纤依次连接而成；
所述马赫-曾德尔干涉仪还包括第二光栅耦合器(12)和第三光耦合器(15)；所述第二光耦合器(12)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接；所述第三光耦合器(15)的两个端口分别与待测光器件(13)和第二光纤延迟线(14)通过光纤连接。
8.如权利要求1所述的光矢量分析仪，其特征在于，所测量模块用于通过数字信号处理实现待测光器件(13)的幅度响应和相位响应解调：在测量所述待测光器件(13)的幅度响应和相位响应之前，先将所述待测光器件(13)去除，将所述待测光器件(13)两端的光纤直接连接，获得校准信号；之后再将所述待测光器件(13)接入，获得测量信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111269629.2A CN114337808B (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111269629.2A CN114337808B (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114337808A true CN114337808A (zh) | 2022-04-12 |
| CN114337808B CN114337808B (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=81045220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111269629.2A Active CN114337808B (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114337808B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105910797A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-31 | 南京航空航天大学 | 基于双边带调制与受激布里渊散射效应的光器件光谱响应测量方法及测量装置 |
| WO2017054564A1 (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种激光器相位噪声消除装置、系统及方法 |
| CN110926511A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-27 | 北京工业大学 | 一种宽带高分辨率光谱响应测量系统及方法 |
| CN112902861A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于超大测量范围pdh传感的应变测量装置 |
-
2021
- 2021-10-29 CN CN202111269629.2A patent/CN114337808B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017054564A1 (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种激光器相位噪声消除装置、系统及方法 |
| CN105910797A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-31 | 南京航空航天大学 | 基于双边带调制与受激布里渊散射效应的光器件光谱响应测量方法及测量装置 |
| CN110926511A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-27 | 北京工业大学 | 一种宽带高分辨率光谱响应测量系统及方法 |
| CN112902861A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于超大测量范围pdh传感的应变测量装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114337808B (zh) | 2023-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110187177B (zh) | 一种多合一的光电子器件频率响应测试装置及方法 | |
| CN110017967B (zh) | 一种基于相位比较的电光强度调制器啁啾参数测试方法 | |
| Pan et al. | Ultrahigh-resolution optical vector analysis based on optical single-sideband modulation | |
| CN107085143B (zh) | 一种光电频响测试仪及测试方法 | |
| CN110632388B (zh) | 一种基于混频的光电探测器频响测量方法及装置 | |
| CN107634807B (zh) | 基于啁啾强度调制的光矢量分析方法及装置 | |
| CN103645371B (zh) | 一种测量电光相位调制器半波电压的装置和方法 | |
| CN104954066A (zh) | 一种用于测量光器件频率响应的装置和方法 | |
| CN107389315B (zh) | 光器件频响测量方法及测量装置 | |
| CN104410366A (zh) | 基于光电振荡器的x波段高速扫频信号产生装置及其方法 | |
| CN109286124A (zh) | 激光线宽压缩方法及系统 | |
| Dorrer et al. | Real-time implementation of linear spectrograms for the characterization of high bit-rate optical pulse trains | |
| CN104363047A (zh) | 基于双通道马赫曾德尔调制器的光矢量网络分析仪系统 | |
| CN111175574B (zh) | 一种测量系统及测量方法 | |
| Zuo et al. | Photonic-assisted filter-free microwave Doppler frequency shift measurement using a fixed low-frequency reference signal | |
| CN110716092B (zh) | 基于激光鉴频和互相关处理的相位噪声测量装置和测量方法 | |
| CN113098595A (zh) | 一种少模光纤差分模式群时延测量方法、系统和装置 | |
| CN110927448B (zh) | 一种硅基集成微波频率测量仪 | |
| CN113341222B (zh) | 基于双音调制的光电探测器频响测量方法及装置 | |
| CN108566244A (zh) | 多通道并行的光器件频谱响应测量方法及装置 | |
| Li et al. | Photonic scheme for the generation of background-free phase-coded microwave pulses and dual-chirp microwave waveforms | |
| Li et al. | Photonic generation of frequency-doubled microwave waveform based on a PDM-MZM modulator | |
| CN114337808B (zh) | 一种基于循环移频器的宽带高速光矢量分析仪 | |
| CN214538272U (zh) | 基于偏振复用的双通道微波源相位噪声测试装置 | |
| Xue et al. | Ultrahigh-resolution optical vector analysis for arbitrary responses using low-frequency detection |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |