DE10349368B4 - Method for determining a frequency behavior of an electrical component and arrangement for carrying out the method - Google Patents

Method for determining a frequency behavior of an electrical component and arrangement for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen des Frequenzverhaltens eines elektrischen Bauelements (90), bei dem
– mit einem Laser (30) ein periodisches optisches Signal (I1) mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz (f1) erzeugt wird,
– das elektrische Bauelement (90) mit einem elektrischen Anregesignal (E2) mit einer vorgegebenen Anregefrequenz (f'm) derart angesteuert wird, dass in und/oder außerhalb des elektrischen Bauelements (90) ein elektrisches oder magnetisches Wechselfeld (Emod) mit der Anregefrequenz (f'm) erzeugt wird, wobei die Anregefrequenz (f'm) ein ganzzahliges Vielfaches der Wiederholfrequenz (f1) des optischen Signals beträgt,
– das optische Signal (I1) durch oder in ein Material (40) gestrahlt wird, dessen optische Eigenschaften durch das elektrische oder magnetische Wechselfeld (Emod) moduliert werden, wobei ein moduliertes optisches Signals (I2) gebildet wird,
– das modulierte optische Signal (I2) unter Bildung phasenbezogener Messwerte (I3) gemessen wird,
– die Phasenlage (ΔΦ) zwischen dem optischen Signal (I1) und dem Anregesignal (E2) – zumindest einmal – variiert wird...Method for determining the frequency behavior of an electrical component (90), in which
- With a laser (30) a periodic optical signal (I1) with a predetermined repetition frequency (f 1 ) is generated,
- The electrical component (90) with an electrical excitation signal (E2) with a predetermined exciting frequency (f ' m ) is controlled such that in and / or outside of the electrical component (90) an electric or magnetic alternating field (Emod) with the exciting frequency (f ' m ) is generated, wherein the exciting frequency (f' m ) is an integer multiple of the repetition frequency (f 1 ) of the optical signal,
The optical signal (I1) is radiated through or into a material (40) whose optical properties are modulated by the alternating electric or magnetic field (Emod), whereby a modulated optical signal (I2) is formed,
The modulated optical signal (I2) is measured to form phase-related measured values (I3),
- The phase angle (ΔΦ) between the optical signal (I1) and the excitation signal (E2) - at least once - is varied ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Aus der US-Patentschrift 5,126,661 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mit einem Pulslaser optische Pulse mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz von beispielsweise einem Gigahertz erzeugt werden. Ein elektrisches Bauelement, dessen Frequenzverhalten analysiert werden soll, wird mit einem elektrischen Anregesignal angesteuert, dessen Anregefrequenz einem ganzzahligen Vielfachen der Wiederholfrequenz der optischen Pulse zuzüglich einem vorgegebenen Differenzversatz Δf entspricht. Aufgrund der Ansteuerung des elektrischen Bauelements mit der Anregefrequenz wird in und bzw. auch außerhalb des elektrischen Bauelements ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, dessen Frequenz der Anregefrequenz entspricht. Ein im Material des elektrischen Bauelements vorhandener elektrooptischer Effekt, beispielsweise der Pockels-Effekt, führt aufgrund des anliegenden elektromagnetischen Wechselfeldes zu einer Modulation der optischen Eigenschaften des Materials des elektrischen Bauelements. Werden nun die von dem Laser erzeugten optischen Pulse durch das Material des elektrischen Bauelements hindurch gestrahlt, so werden die optischen Pulse mit der Anregefrequenz moduliert. Das modulierte optische Signal wird gemessen, wobei ein Lock-in-Verstärker eingesetzt wird. Mit dem Lock-in-Verstärker wird ausschließlich der Frequenzanteil des modulierten optischen Signals gemessen, der eine mit dem Frequenzversatz Δf identische Frequenz aufweist. Mit dem vorbekannten Verfahren lässt sich für jede Anregefrequenz, die einem ganzzahligen Vielfachen der Wiederholfrequenz der optischen Pulse entspricht, das Frequenzverhalten nach Betrag und Phase messen.Out US Pat. No. 5,126,661 discloses a method in which with a pulse laser optical pulses with a predetermined repetition frequency of one gigahertz, for example. An electric one Component whose frequency response is to be analyzed is driven by an electrical pickup signal, whose exciting frequency an integer multiple of the repetition frequency of the optical Pulse plus corresponds to a predetermined difference offset .DELTA.f. Due to the control of the electrical component with the exciting frequency is in and or outside of the electrical component an electromagnetic alternating field generated, whose frequency corresponds to the exciting frequency. A in the material of electrical component existing electro-optical effect, for example the Pockels effect, leads due to the applied alternating electromagnetic field to a Modulation of the optical properties of the material of the electric Component. Now become the optical pulses generated by the laser blasted through the material of the electrical component, Thus, the optical pulses are modulated with the exciting frequency. The modulated optical signal is measured using a lock-in amplifier becomes. With the lock-in amplifier becomes exclusive the frequency component of the modulated optical signal measured, the one with the frequency offset Δf has identical frequency. With the previously known method can be for every Excitation frequency, which is an integer multiple of the repetition rate corresponds to the optical pulses, the frequency response by amount and measure phase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen des Frequenzverhaltens eines elektrischen Bauelements anzugeben.Of the Invention is based on the object, a method for determining indicate the frequency response of an electrical component.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a Method with the features according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in subclaims.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit einem Laser ein periodisches optisches Signal mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz erzeugt wird. Das elektrische Bauelement wird mit einem elektrischen Anregesignal mit einer vorgegebenen Anregefrequenz derart angesteuert, dass in und außerhalb bzw. in oder außerhalb des elektrischen Bauelements ein elektrisches oder magnetisches Wechselfeld (bzw. ein elektromagnetisches Wechselfeld) erzeugt wird. Die Anregefrequenz beträgt dabei – zumindest näherungsweise – ein ganzzahliges Vielfaches der Wiederholfrequenz des optischen Signals. Das optische Signal wird nun in oder durch ein Material gestrahlt, dessen optischen Eigenschaften durch das elektrische oder magnetische Wechselfeld moduliert werden, so dass ein „moduliertes" optisches Signal gebildet wird. Das modulierte optische Signal wird anschließend unter Bildung von Messwerten gemessen, wobei die Phasenlage zwischen dem von dem Laser erzeugten optischen Signal und dem Anregesignal – zumindest einmal – variiert wird. Für jede der in dieser Weise eingestellten Phasen wird jeweils der zugehörige phasenbezogene Messwert erfasst. Die erfassten phasenbezogenen Messwerte werden anschließend einer Fouriertransformation unter Bildung frequenzbezogener Messwerte unterzogen. Die frequenzbezogenen Messwerte geben das Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements für die durch die Anregefrequenz definierte Grundwelle und – je nach Anzahl der erfassten phasenbezogenen Messwerte – ggf. auch für Oberwellen an.After that is inventively provided that with a laser, a periodic optical signal with a predetermined Repetition frequency is generated. The electrical component is with an electrical stimulation signal with a predetermined excitation frequency controlled in such a way that in and outside or in or outside of the electrical component an electric or magnetic alternating field (or an alternating electromagnetic field) is generated. The excitation frequency is at least approximately - an integer Many times the repetition rate of the optical signal. The optical Signal is now blasted into or through a material whose optical Properties are modulated by the electric or magnetic alternating field, so that a "modulated" optical signal is formed. The modulated optical signal is then submerged Measurement of measured values measured, the phase angle between the laser signal generated by the laser and the excitation signal - at least once - varies becomes. For each of the phases set in this way becomes the respective phase-related one Measured value recorded. The acquired phase-related measured values are subsequently a Fourier transformation to form frequency-related measured values subjected. The frequency-related measured values give the frequency behavior of the electrical component for the fundamental wave defined by the excitation frequency and - depending on Number of acquired phase-related measured values - possibly also for harmonics.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass mit diesem nicht nur das lineare Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements für eine durch die Anregefrequenz vorgegebene Grundwelle, sondern darüber hinaus auch für Oberwellen der jeweiligen Anregefrequenz ermittelbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass bei dem Verfahren die Phasenlage zwischen dem optischen Signal und dem Anregesignal variiert wird und für jede der eingestellten Phasen jeweils ein zugehöriger phasenbezogener Messwert erfasst wird. Aufgrund der somit für jede Anregefrequenz gebildeten (bzw. „bildbaren") Vielzahl von Messwerten ist es möglich, das Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements bezüglich der Grundwelle und zusätzlich auch – sofern erwünscht – bezüglich der Oberwellen (also damit einschließlich etwaiger Nichtlinearitäten) zu erfassen. Selbstverständlich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch nur das Frequenzverhalten für die Grundwelle bestimmt werden; in diesem Fall müssen lediglich mindestens zwei phasenbezogene Messwerte erfasst werden.One An essential advantage of the method according to the invention is that with this not only the linear frequency behavior of the electric Component for a given by the excitation frequency fundamental wave, but beyond also for Harmonics of the respective excitation frequency can be determined. this will according to the invention thereby achieved that in the process, the phase angle between the optical Signal and the start signal is varied and for each of the set phases one associated each phase-related measured value is detected. Because of that for each excitation frequency formed (or "imageable") variety of measurements Is it possible, the frequency response of the electrical component with respect to Fundamental wave and in addition also - if desired - concerning the Harmonics (thus including any nonlinearities) too to capture. Of course can with the method according to the invention also only the frequency behavior for the fundamental wave are determined; in this case, only at least two Phase-related measured values are recorded.

Zum Modulieren des optischen Signals kann dieses einfach und damit vorteilhaft durch oder in ein Material gestrahlt werden, dessen optische Eigenschaften durch einen elektrooptischen, magnetooptischen oder photokonduktiven Effekt veränderlich sind. Das Material gehört vorteilhaft unmittelbar zum elektrischen Bauelement, dessen Frequenzverhalten gemessen werden soll. Alternativ kann das Material auch zu einem externen Messkörper gehören, der zum Messen des elektrischen oder magnetischen Feldes (nachfolgend kurz „elektromagnetisches" Feld genannt) in der Nähe des elektrischen Bauelements angeordnet wird, so dass er von den elektromagnetischen Feldlinien des elektromagnetischen Wechselfeldes durchdrungen wird. Falls das elektrische Bauelement zumindest einen elektrischen Anschluss aufweist, so kann das elektrische Feld des Bauelements auch zunächst über eine Anschlussleitung weitergeleitet und entfernt von dem Bauelement mit dem Messkörper gemessen werden.For modulating the optical signal, this can be simply and thus advantageously blasted through or into a material whose optical properties are variable by an electro-optical, magneto-optical or photoconductive effect. The material belongs advantageously directly to the electrical component whose frequency response is to be measured. Alternatively, the material may also belong to an external measuring body, which is used for measuring the electric or magnetic field (hereinafter abbreviated to "electromagnetic" field) in the vicinity of the electrical component is arranged so that it is penetrated by the electromagnetic field lines of the electromagnetic alternating field. If the electrical component has at least one electrical connection, then the electrical field of the component can also initially be forwarded via a connecting line and measured remotely from the component with the measuring body.

Je nach dem in dem Material herrschenden, das optische Verhalten beeinflussenden Effekt kann das optische Signal beim Durchtritt durch das Material bzw. beim Eintritt in das Material beispielsweise phasenmoduliert oder amplitudenmoduliert oder hinsichtlich seiner optischen Polarisation moduliert werden.ever according to the prevailing in the material, the optical behavior influencing Effect can be the optical signal when passing through the material or when entering the material, for example phase modulated or amplitude modulated or in terms of its optical polarization be modulated.

Als das optische Signal werden optische Pulse mit der vorgegebenen Wiederholfrequenz erzeugt, da optische Pulse ein besonders breitbandiges Frequenzspektrum aufweisen. Beispielsweise kann als Laser ein optischer „Kammgenerator" eingesetzt werden.When the optical signal becomes optical pulses at the predetermined repetition rate generated because optical pulses a particularly broadband frequency spectrum exhibit. For example, as an optical "comb generator" can be used.

Beim Bilden der phasenbezogenen Messwerte kann beispielsweise der Gleichanteil des modulierten optischen Signals gemessen werden. Zum Messen des Gleichanteils kann vorteilhaft ein Gleichrichter eingesetzt werden. Beispielsweise handelt es sich bei einem solchen Gleichrichter um einen Fotodetektor.At the Forming the phase-related measured values can be, for example, the DC component of the modulated optical signal. For measuring the Gleichanteils can advantageously be used a rectifier. For example, such a rectifier is a photodetector.

Die Anzahl der phasenbezogenen Messwerte wird vorteilhaft derart gewählt, dass eine vorgegebene Anzahl an Harmonischen erfasst wird. Die Anzahl der nötigen Abtastpunkte bzw. phasenbezogenen Messwerte beträgt dabei mindestens 2·n, wobei n die Anzahl der zu bestimmenden Harmonischen ist.The Number of phase-related measured values is advantageously chosen such that a predetermined number of harmonics is detected. The number the necessary Sample points or phase-related measured values is at least 2 × n, where n the number of harmonics to be determined is.

Im Übrigen wird es im Hinblick auf eine hohe Messgenauigkeit als vorteilhaft angesehen, wenn die Spektrallinienstärken der optischen Pulse des Lasers vorab bestimmt und bei der Messung des Frequenzganges des elektrischen Bauelements berücksichtigt werden. Zum Vorab-Bestimmen des Frequenzganges des Lasers kann beispielsweise ein Autokorrelator eingesetzt werden. Die „Spektrallinienstärken" können beispielsweise durch Fouriertransformation der Autokorrelation der optischen Pulse ermittelt sein.Incidentally, will considered it to be advantageous in terms of high measurement accuracy if the spectral line strengths the optical pulse of the laser determined in advance and during the measurement be taken into account the frequency response of the electrical component. For example, to determine the frequency response of the laser beforehand an autocorrelator can be used. The "spectral line strengths" can be, for example by Fourier transformation of the autocorrelation of the optical pulses be determined.

Bevorzugt wird die Wiederholfrequenz mit einem Pulsgenerator und die Anregefrequenz des Anregesignals mit einem Signalgenerator erzeugt, wobei die Generatoren vorzugsweise synchronisiert bzw. „fest" gekoppelt werden, damit eine feste Phasenlage zwischen der Wiederholfrequenz und der Anregefrequenz gewährleistet ist.Prefers is the repetition rate with a pulse generator and the excitation frequency the excitation signal generated by a signal generator, wherein the generators preferably synchronized or "fixed" coupled, so that a fixed Phase relation between the repetition frequency and the excitation frequency guaranteed is.

Zur „festen" Kopplung der beiden Generatoren kann beispielsweise ein Synchronisationssignal erzeugt werden, das zwischen oder zu den beiden Generatoren übertragen wird.For the "fixed" coupling of the two Generators, for example, generates a synchronization signal be transferred between or to the two generators becomes.

Im Übrigen wird bevorzugt zusätzlich auch der Phasengang des elektrischen Bauelements gemessen. Hierzu können beispielsweise Phasenmesswerte ermittelt werden, die die Phasenlage zwischen dem Ansteuersignal des Lasers und dem Anregesignal des elektrischen Bauelements angeben; mit diesen Phasenmesswerten und mit den phasenbezogenen Messwerten wird anschließend der Phasengang des elektrischen Bauelements errechnet.Incidentally, will preferably in addition also measured the phase response of the electrical component. For this can For example, phase measurements are determined, the phase position between the drive signal of the laser and the start signal of specify electrical component; with these phase measurements and With the phase-related measured values is then the phase response of the electrical Component calculated.

Außerdem wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Anregesignal des Bauelements mit einer vorgegebenen Amplitudenmodulationsfrequenz amplitudenmoduliert wird und von den phasenbezogenen Messwerten ausschließlich der Frequenzanteil weiterverarbeitet wird, der der vorgegebenen Amplitudenmodulationsfrequenz entspricht.In addition, will it considered advantageous if the excitation signal of the device amplitude modulated at a predetermined amplitude modulation frequency and of the phase - related measured values excluding the Frequency component is further processed, the predetermined amplitude modulation frequency equivalent.

Der Erfindung liegt darüber hinaus die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, mit der sich das Frequenzverhalten eines elektrischen Bauelements bezüglich eines Anregesignals mit einer vorgegebenen Anregefrequenz bestimmen lässt. Das Frequenzverhalten soll dabei für die jeweilige Anregefrequenz und – ggf. sofern gewünscht – jeweils zusätzlich auch für Oberwellen der Anregefrequenz bestimmbar sein.Of the Invention is above It is an object of the invention to provide an arrangement with which the frequency response of an electrical component with respect to a Can be determined stimulus signal with a predetermined excitation frequency. The frequency behavior should be there for the respective excitation frequency and - if desired - each additionally also for Harmonics of the exciting frequency be determined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a Arrangement with the features according to claim 18 solved. Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are specified in subclaims.

Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.Regarding the Advantages of the arrangement according to the invention is based on the above referenced in connection with the method according to the invention.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigento explanation of the invention show

1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, mit der sich auch das erfindungsgemäße Verfahren durchführen lässt, 1 An exemplary embodiment of an arrangement according to the invention with which the method according to the invention can also be carried out,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der zusätzlich der Phasengang eines elektrischen Bauelements bestimmbar ist, und 2 a second embodiment of an inventive arrangement in which additionally the phase response of an electrical component can be determined, and

3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung. 3 a third embodiment of an inventive arrangement.

In der 1 erkennt man eine elektrische Hochfrequenzquelle 10. Die elektrische Hochfrequenzquelle 10 ist ausgangsseitig mit einem elektrischen Phasenschieber 20 verbunden, dem ein Pulslaser 30 nachgeordnet ist. Der Pulslaser 30 erzeugt optische Pulse I1 mit einer vorgegebenen optischen Trägerfrequenz und mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz f1. Die Wiederholfrequenz f1 ist durch die Frequenz der elektrischen Hochfrequenzquelle 10 vorgegeben.In the 1 you recognize an electrical RF source 10 , The electric high frequency source 10 is the output side with an electrical phase shifter 20 connected to a pulse laser 30 is subordinate. The pulsed laser 30 generates optical pulses I1 having a predetermined optical carrier frequency and a predetermined repetition frequency f 1 . The repetition frequency f 1 is determined by the frequency of the electrical high-frequency source 10 specified.

Die von dem Pulslaser 30 erzeugten optischen Pulse I1 durchdringen einen Messkörper 40, der aus einem Material besteht, dessen optische Eigenschaften bei Anliegen eines elektromagnetischen Wechselfeldes Emod verändert werden. Bei dem Material des Messkörpers 40 kann es sich beispielsweise um ein Material handeln, das einen elektrooptischen Effekt (z. B. Pockels-Effekt), einen magnetooptischen Effekt oder einen photokonduktiven Effekt aufweist. Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass bei Anliegen eines elektromagnetischen Wechselfeldes Emod die optische Dämpfung des Materials des Messkörpers 40 moduliert wird, so dass die den Messkörper 40 durchdringenden optischen Pulse I2 amplitudenmoduliert werden.The of the pulse laser 30 generated optical pulses I1 penetrate a measuring body 40 , which consists of a material whose optical properties are changed when applied to an electromagnetic alternating field Emod. In the material of the measuring body 40 For example, it may be a material having an electro-optic effect (eg Pockels effect), a magneto-optic effect or a photoconductive effect. In the following example, it is assumed that when an electromagnetic alternating field Emod is present, the optical attenuation of the material of the measuring body 40 is modulated so that the the measuring body 40 penetrating optical pulses I2 are amplitude modulated.

Die von dem Pulslaser 30 erzeugten optischen Pulse I1 gelangen nach dem Durchdringen des Messkörpers 40 als modulierte Pulse I2 zu einem Detektor 50, der mit einem Computer bzw. einer DV-Anlage 60 verbunden ist. Die DV-Anlage 60 steht über eine Steuerleitung 70 mit dem Phasenschieber 20 in Verbindung.The of the pulse laser 30 generated optical pulses I1 reach after penetrating the measuring body 40 as modulated pulses I2 to a detector 50 that with a computer or a computer system 60 connected is. The DV system 60 is via a control line 70 with the phase shifter 20 in connection.

In der 1 erkennt man darüber hinaus eine zweite elektrische Hochfrequenzquelle 80, die ausgangsseitig mit einem elektrischen Bauelement 90, dessen Frequenzverhalten gemessen werden soll, verbunden ist. Das elektrische Bauelement 90 steht mit dem Messkörper 40 derart in Verbindung, dass das von dem elektrischen Bauelement 90 erzeugte elektromagnetische Wechselfeld Emod den Messkörper 40 durchdringt.In the 1 In addition, one recognizes a second electrical high frequency source 80 , the output side with an electrical component 90 , whose frequency behavior is to be measured, is connected. The electrical component 90 stands with the measuring body 40 in such a way that that of the electrical component 90 generated electromagnetic alternating field emod the measuring body 40 penetrates.

Im Übrigen erkennt man in der 1 eine Synchronisationsleitung 100, die ein Synchronisationssignal T zwischen den beiden Hochfrequenzquellen 10 und 80 überträgt. Mithilfe dieses Synchronisationssignals T wird erreicht, dass die beiden elektrischen Ausgangssignale E1 und E2 der beiden elektrischen Hochfrequenzquellen 10 und 80 „phasensynchron" sind.By the way one recognizes in the 1 a synchronization line 100 , which is a synchronization signal T between the two radio frequency sources 10 and 80 transfers. With the aid of this synchronization signal T, it is achieved that the two electrical output signals E1 and E2 of the two electrical high-frequency sources 10 and 80 Are "phase synchronous".

Die Anordnung gemäß der 1 wird wie folgt betrieben:
Der Pulslaser 30, bei dem es sich vorzugsweise um einen phasenrauscharmen Kurzpulslaser handelt, wird durch die Hochfrequenzquelle 10 über den Phasenschieber 20 beispielsweise mit einer Wiederholrate f1 = 100 MHz derart angesteuert, dass Laserpulse I1 mit der Wiederholfrequenz f1 = 100 MHz emittiert werden. Die Phasenlage des elektrischen Ansteuersignals wird dabei über den Phasenschieber 20 von dem Computer 60 eingestellt, so dass die relative Phasenlage der optischen Laserpulse des Pulslasers 30 – und zwar relativ zu dem Signal E2 – gezielt vorgegeben werden können.The arrangement according to the 1 is operated as follows:
The pulsed laser 30 , which is preferably a phase noise short pulse laser, is driven by the radio frequency source 10 via the phase shifter 20 For example, with a repetition rate f 1 = 100 MHz so controlled that laser pulses I1 are emitted at the repetition frequency f 1 = 100 MHz. The phase position of the electrical drive signal is via the phase shifter 20 from the computer 60 adjusted, so that the relative phase position of the optical laser pulses of the pulse laser 30 - Specifically, relative to the signal E2 - can be specified.

Das Leistungsspektrum der optischen Laserpulse I1 des Pulslasers 30 besteht aufgrund der vorgegebenen Wiederholfrequenz aus einem Frequenzkamm mit einem Linienabstand fa mit
fa = f1 = 100 MHz,
das heißt also aus Spektrallinien mit den Frequenzen n·f1, wobei n eine ganze Zahl bezeichnet. Die Spektrallinien mit den Frequenzen n·f1 weisen jeweils die Intensität Rn auf.The power spectrum of the optical laser pulses I1 of the pulse laser 30 exists due to the predetermined repetition frequency of a frequency comb with a line spacing fa with
fa = f 1 = 100 MHz,
that is, from spectral lines with the frequencies n · f 1 , where n denotes an integer. The spectral lines with the frequencies n · f 1 each have the intensity R n .

Die Halbwertsbreite der optischen Laserpulse des Pulslasers 30 ist so klein gewählt, dass bei der maximal gewünschten Anregefrequenz zum Messen des Frequenzverhaltens des elektrischen Bauelements 90 noch eine genügend „starke" Messlinie bzw. Spektrallinie vorhanden ist. Dies ist bis zu Frequenzen von mehreren 100 GHz problemlos möglich, da kurze optische Laserpulse ein sehr breitbandiges Spektrum aufweisen. Die exakten Intensitäten bzw. Leistungen Rn der einzelnen Spektrallinien (Linienspektrum) der Laserpulse können mit hoher Genauigkeit bis zu Frequenzen im Tera-Hertzbereich mithilfe kommerziell erhältlicher Autokorrelatoren vorab gemessen werden.The half-width of the optical laser pulses of the pulse laser 30 is chosen so small that at the maximum desired exciting frequency for measuring the frequency response of the electrical component 90 This is possible without problems up to frequencies of several 100 GHz, since short optical laser pulses have a very broadband spectrum The exact intensities or powers R n of the individual spectral lines (line spectrum) Laser pulses can be pre-measured with high accuracy up to frequencies in the terahertz range using commercially available autocorrelators.

Das elektrische Bauelement 90 wird nun mit der zweiten Hochfrequenzquelle 80 angeregt. Diese zweite Hochfrequenzquelle 80 erzeugt das Anregesignal E2 mit einer vorgegebenen Amplitude bei einer Anregefrequenz f'm. Die Anregefrequenz f'm und die Referenzfrequenz bzw. die Wiederholfrequenz f1 der ersten Hochfrequenzquelle 10 sind mittels der Synchronisationsleitung 100 synchronisiert bzw. „phasenlagen-fest" gekoppelt.The electrical component 90 will now be with the second high frequency source 80 stimulated. This second high frequency source 80 generates the excitation signal E2 with a predetermined amplitude at an excitation frequency f ' m . The excitation frequency f ' m and the reference frequency or the repetition frequency f 1 of the first high-frequency source 10 are by means of the synchronization line 100 synchronized or "phase-fixed" coupled.

Das von dem elektrischen Bauelement 90 – ggf. an einem Ausgang des Bauelements 90 – generierte elektromagnetische Wechselfeld Emod wird nun mittels eines elektrooptischen, magnetooptischen oder photokonduktiven Prozesses moduliert. Dies wird konkret in der Weise durchgeführt, dass der Messkörper 40 derart in die Nähe des elektrischen Bauelements 90 gebracht wird, dass die von dem elektrischen Bauelement 90 erzeugten elektromagnetischen Feldlinien Emod den Messkörper 40 durchdringen. Aufgrund des elektromagnetischen Wechselfeldes Emod innerhalb des Messkörpers 40 wird das optische Verhalten des Messkörpers 40 beeinflusst bzw. moduliert, so dass auch die vom Pulslaser 30 erzeugten optischen Pulse I1 bei einem zumindest teilweisen Durchdringen des Messkörpers moduliert werden.That of the electrical component 90 - If necessary, at an output of the device 90 - generated alternating electromagnetic field Emod is now modulated by means of an electro-optical, magneto-optical or photoconductive process. This is done concretely in such a way that the measuring body 40 such in the vicinity of the electrical component 90 that is brought from the electrical component 90 generated electromagnetic field lines emod the measuring body 40 penetrate. Due to the electromagnetic alternating field Emod within the measuring body 40 becomes the optical behavior of the measuring body 40 influenced or modulated, so that the pulse laser 30 generated optical pulses I1 are modulated at least partially penetrate the measuring body.

Die entsprechende Stärke der Modulation der optischen Pulse I1 des Pulslasers 30 bzw. die modulierten Pulse I2 werden mit dem Detektor 50 gemessen, dessen Messergebnisse I3 vom Computer 60 ausgewertet werden. Die Messung wird nun konkret wie folgt durchgeführt:
Zunächst wird das elektrische Bauelement 90 mit einer Anregefrequenz f'm angesteuert, die einem ganzzahligen Vielfachen der Wiederholfrequenz f1 entspricht. Es gilt also: f'm = m·f1 (m = 1,2, ...). The corresponding strength of the modulation of the optical pulses I1 of the pulse laser 30 or the modulated pulses I2 become with the detector 50 measured, its measurement results I3 from the computer 60 be evaluated. The measurement is now carried out concretely as follows:
First, the electrical component 90 is driven with an exciting frequency f ' m , which corresponds to an integer multiple of the repetition frequency f 1 . It therefore applies: f ' m = m · f 1 (m = 1,2, ...).

Die vom Pulslaser 30 erzeugten optischen Pulse I1 werden nun durch den Misch-Prozess innerhalb des Messkörpers 40 mit der Frequenz f'm und der Intensität Dm moduliert, wobei die Größe Dm den zu bestimmenden Frequenzgang des elektrischen Bauelements 90 beschreibt. Die Größe Dm ist ein Maß für die Größe des erzeugten elektromagnetischen Felds Emod bei der Anregefrequenz f'm und gibt damit zumindest näherungsweise das Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements 90 wieder.The pulse laser 30 generated optical pulses I1 are now through the mixing process within the measuring body 40 with the frequency f ' m and the intensity D m modulated, wherein the size D m to be determined frequency response of the electrical component 90 describes. The quantity D m is a measure of the size of the generated electromagnetic field Emod at the exciting frequency f ' m and thus at least approximately gives the frequency behavior of the electrical component 90 again.

Die Modulation der optischen Pulse I1 innerhalb des Messkörpers 40 mit der Frequenz f'm wird bei der Anordnung gemäß der 1 mittels einfacher Gleichrichtung durch den Detektor 50 nachgewiesen; die von dem Detektor 50 gemessene Signalhöhe Im·Dm der modulierten Pulse I2 ist dabei von der Größe Dm des elektromagnetischen Feldes Emod, von der Größe der jeweiligen Spektrallinie Im des Pulslasers 30 und von der Phasenlage ΔΦ zwischen der zugeordneten spektralen Linie der optischen Pulse I1 und dem Anregesignal E2 des elektrischen Bauelements 90 abhängig.The modulation of the optical pulses I1 within the measuring body 40 with the frequency f ' m is in the arrangement according to the 1 by means of simple rectification by the detector 50 detected; that of the detector 50 measured signal height I m · D m of the modulated pulses I 2 is of the size D m of the electromagnetic field Emod, of the size of the respective spectral line I m of the pulse laser 30 and the phase angle ΔΦ between the associated spectral line of the optical pulses I1 and the starting signal E2 of the electrical component 90 dependent.

Variiert man nun die Phasenlage ΔΦ der optischen Laserpulse I1 bei jeweils ein und derselben Frequenz f'm, so erhält man ein zeitliches Abbild des „Antwortsignals" I3. Unter dem „Antwortsignal" I3 wird dabei das Ausgangssignal I3 am Detektor 50 verstanden. Sollten das „Antwortsignal" I3 bzw. die modulierten optischen Laserpulse I2 nichtlineare Verzerrungen enthalten, die durch das elektrische Bauelement 90 hervorgerufen werden, so werden die dadurch neu entstandenen Spektrallinien bzw. Oberwellen vom Computer 60 ermittelt. Der Computer 60 führt hierzu eine Fouriertransformation der für die Phasenlagen ΔΦ jeweils mit dem Detektor 50 gemessenen Intensitäten I3 durch, wodurch die Oberwellen ermittelt werden.If the phase position ΔΦ of the optical laser pulses I1 is then varied at one and the same frequency f ' m , a temporal image of the "response signal" I3 is obtained, and the "I3" response signal is the output signal I3 at the detector 50 Understood. Should the "response signal" I3 or the modulated optical laser pulses I2 contain nonlinear distortions caused by the electrical component 90 be created, so are the newly created spectral lines or harmonics from the computer 60 determined. The computer 60 leads to this a Fourier transformation of the phase angles ΔΦ each with the detector 50 measured intensities I3, whereby the harmonics are determined.

Die Zahl der mindestens benötigten Abtastpunkte bzw. der mindestens einzustellenden Phasenlagen ΔΦ beträgt dabei 2·n, wobei n die Anzahl der zu bestimmenden Harmonischen bezeichnet.The Number of least needed Sample points or the at least to be set phase positions ΔΦ is thereby 2 * n, where n denotes the number of harmonics to be determined.

Nach Abschluss dieser Messung liegt nun für eine erste Anregefrequenz f'm = m·f1 das Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements 90 bezüglich der Grundwelle und bezüglich der Oberwellen vor. In entsprechender Weise kann nun die Messung für alle sinnvollen Werte von m – also für weitere Frequenzen f'm = m·f1 – durchgeführt werden, bis das elektrische Bauelement in einem vorgegebenen Frequenzbereich charakterisiert ist. Man erhält dann den Frequenzgang des elektrischen Bauelements 90 für jede Anregefrequenz hinsichtlich Grundwelle und hinsichtlich der jeweils zugehörigen Oberwellen, also einschließlich aller nichtlinearen Verzerrungsanteile.After completion of this measurement is now for a first exciting frequency f ' m = m · f 1, the frequency response of the electrical component 90 concerning the fundamental and harmonics. In a corresponding manner, the measurement can now be carried out for all meaningful values of m - that is to say for further frequencies f ' m = m * f 1 - until the electrical component is characterized in a predetermined frequency range. One then obtains the frequency response of the electrical component 90 for each excitation frequency with respect to the fundamental wave and with respect to the respectively associated harmonics, ie including all non-linear distortion components.

Bei dem elektrischen Bauelement 90 kann es sich beispielsweise um elektrische Transistoren, Verstärker oder andere elektrische Elemente handeln.In the electrical component 90 they may be, for example, electrical transistors, amplifiers or other electrical elements.

Das beschriebene Verfahren erlaubt in vorteilhafter Weise die Ermittlung von nichtlinearen Verzerrungen im Messobjekt ohne Umschaltung der Frequenz des am Pulslaser 30 anliegenden Steuersignals E1. Dies wird konkret dadurch erreicht, dass als Anregefrequenz stets ein ganzzahliges Vielfaches der Wiederholrate der optischen Pulse gewählt wird. Aufgrund der bei der Modulation im Messkörper 40 auftretenden „Frequenzmischung" entsteht wegen des Kammspektrums der Laserpulse I1 stets ein Mischprodukt bei der Misch-Frequenz von Null Hertz, so dass trotz unterschiedlicher Anregefrequenzen eine Messung mit dem Photodetektor 50 bei ein und derselben Auswertefrequenz ausreicht.The method described advantageously allows the determination of nonlinear distortions in the measurement object without switching the frequency of the pulse laser 30 applied control signal E1. This is achieved concretely by always selecting an integer multiple of the repetition rate of the optical pulses as the excitation frequency. Due to the modulation in the measuring body 40 due to the comb spectrum of the laser pulses I1 always a mixed product at the mixing frequency of zero hertz, so that despite different excitation frequencies a measurement with the photodetector 50 sufficient at one and the same evaluation frequency.

Im Übrigen können mit dem beschriebenen Verfahren nichtlineare Verzerrungen auch noch bei sehr hohen Anregungsfrequenzen bestimmt werden, da die optische Abtastung mithilfe der optischen Laserpulse des Pulslasers 30 ein extrem hohes Bandbreitenpotential besitzt.Incidentally, nonlinear distortions can be determined even at very high excitation frequencies with the method described, since the optical scanning using the optical laser pulses of the pulse laser 30 has an extremely high bandwidth potential.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 handelt es sich bei dem Laser 30 um einen Pulslaser, der Pulse mit der vorgegebenen Wiederholrate f1 erzeugt. Alternativ kann es sich bei dem Laser 30 auch um einen Laser handeln, der ein periodisches, sinusförmiges optisches Signal erzeugt. Das Verfahren wird dann in entsprechender Weise durchgeführt. Im Unterscheid zum oben beschriebenen Verfahren ist jedoch dann eine Umschaltung der Frequenz des am Laser 30 anliegenden Steuersignals E1 erforderlich. Konkret ist die Wiederholrate dann derart einzustellen, dass sie der Anregefrequenz entspricht, wenn mit dem Photodetektor 50 der Gleichanteil des Signals I2 gemessen werden soll.In the embodiment according to the 1 is it the laser 30 a pulse laser that generates pulses at the predetermined repetition rate f 1 . Alternatively, the laser may be 30 also be a laser that generates a periodic, sinusoidal optical signal. The process is then carried out in a corresponding manner. In contrast to the method described above, however, then a switching of the frequency of the laser 30 applied control signal E1 required. Concretely, the repetition rate is then set to correspond to the exciting frequency when using the photodetector 50 the DC component of the signal I2 is to be measured.

Der Phasenschieber 20, der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ein elektrischer Phasenschieber zwischen der ersten Hochfrequenzquelle 10 und dem Pulslaser 30 ist, kann alternativ auch ein optischer Phasenschieber sein, der zwischen dem Pulslaser 30 und dem Messkörper 40 angeordnet wird. Alternativ kann der Phasenschieber auch zwischen der zweiten Hochfrequenzquelle 80 und dem elektrischen Bauelement 90 angeordnet sein.The phase shifter 20 in the embodiment according to the figure, an electrical phase shifter between the first high frequency source 10 and the pulse laser 30 Alternatively, it may also be an optical phase shifter that is between the pulse laser 30 and the measuring body 40 is arranged. Alternatively, the phase shifter can also between the second high frequency source 80 and the electrical component 90 be arranged.

In der 2 ist eine Abwandlung der Anordnung gemäß der 1 gezeigt. Man erkennt zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit der 1 erläuterten Komponenten eine erste Phasenlagemesseinrichtung 200, die eingangsseitig an den Ausgang der Hochfrequenzquelle 10 und an den Ausgang der zweiten Hochfrequenzquelle 70 angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist die erste Phasenlagemesseinrichtung 200 mit dem Computer 60 verbunden.In the 2 is a modification of the arrangement according to the 1 shown. One recognizes in addition to those already in connection with the 1 explained components a first phase position measuring device 200 , the input side to the output of the high frequency source 10 and to the output of the second high frequency source 70 connected. On the output side, the first phase position measuring device 200 with the computer 60 connected.

Mit der Phasenlagemesseinrichtung 200 wird die Phasenlage zwischen dem Ansteuersignal E1 des Pulslasers 30 und dem elektrischen Ansteuersignal E2 des Bauelements 90 gemessen. Die Phasenmesswerte ΔΦ werden dann in dem Computer 60 bei der Auswertung des Messignals 23 des Detektors 50 berücksichtigt, so dass mit dem Computer 60 für jede Anregefrequenz (f'm) jeweils auch die Phasenverschiebung durch das elektrische Bauelement 90 bestimmbar ist.With the phase position measuring device 200 the phase angle between the drive signal E1 of the pulse laser 30 and the electrical drive signal E2 of the device 90 measured. The phase measurements ΔΦ are then in the computer 60 in the evaluation of the measurement signal 23 of the detector 50 taken into account, so with the computer 60 for each excitation frequency (f ' m ) in each case also the phase shift by the electrical component 90 is determinable.

In der 3 erkennt man als ein drittes Ausführungsbeispiel eine weitere Abwandlung der Anordnung gemäß der 1. Es lässt sich in der 3 ein Amplitudenmodulator 300 erkennen, der das Ansteuersignal E2 mit einer vorzugsweise niederfrequenten Amplitudenmodulation versieht. Die Frequenz fmod der Amplitudenmodulation kann beispielsweise fmod = 1 kHz betragen.In the 3 recognizes as a third embodiment, a further modification of the arrangement according to the 1 , It settles in the 3 an amplitude modulator 300 detect, which provides the drive signal E2 with a preferably low-frequency amplitude modulation. The frequency fmod of the amplitude modulation can be, for example, fmod = 1 kHz.

Außerdem erkennt man in der 3 einen Lock-In-Verstärker 310, der zwischen den Detektor 50 und den Computer 60 geschaltet ist. Der Lock-In-Verstärker 310 filtert das Ausgangssignal I3 des Detektors 50 derart, dass zum Computer 60 lediglich ein gefiltertes Detektorsignal I3' mit einem Frequenzanteil, der der Frequenz fmod der Amplitudenmodulation entspricht und damit beispielsweise 1 kHz beträgt, oder aber ein zu diesem amplitudenproportionales Ausgangssignal gelangt.In addition one recognizes in the 3 a lock-in amplifier 310 that is between the detector 50 and the computer 60 is switched. The lock-in amplifier 310 filters the output signal I3 of the detector 50 such that to the computer 60 only a filtered detector signal I3 'with a frequency component corresponding to the frequency fmod of the amplitude modulation and thus for example 1 kHz, or passes an amplitude-proportional to this output signal.

Im Übrigen wird die Anordnung gemäß der 3 wie die gemäß der 1 betrieben.Incidentally, the arrangement according to the 3 like the one according to the 1 operated.

Selbstverständlich kann die im Zusammenhang mit der 2 erläuterte Phasengangmessung auch bei der Anordnung gemäß der 3 durchgeführt werden; es ist dann lediglich zusätzlich eine Phasenlagemesseinrichtung vorzusehen und – wie beispielhaft in der 2 gezeigt – anzuschließen.Of course, in connection with the 2 explained phase gear measurement even in the arrangement according to the 3 be performed; It is then only additionally provide a phase-measuring device and - as exemplified in the 2 shown - to connect.

1010
Erste elektrische HochfrequenzquelleFirst electric high frequency source
2020
Phasenschieberphase shifter
3030
Pulslaserpulse laser
4040
Messkörpermeasuring body
5050
Detektordetector
6060
Computercomputer
7070
Ansteuerleitungdrive line
8080
Zweite elektrische HochfrequenzquelleSecond electric high frequency source
9090
Elektrisches Bauelementelectrical module
100100
Synchronisationsleitungsynchronization line
200200
PhasenlagemesseinrichtungPhase measuring device
300300
Amplitudenmodulatoramplitude modulator
310310
Lock-In-VerstärkerLock-in amplifier

Claims (20)

Verfahren zum Bestimmen des Frequenzverhaltens eines elektrischen Bauelements (90), bei dem – mit einem Laser (30) ein periodisches optisches Signal (I1) mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz (f1) erzeugt wird, – das elektrische Bauelement (90) mit einem elektrischen Anregesignal (E2) mit einer vorgegebenen Anregefrequenz (f'm) derart angesteuert wird, dass in und/oder außerhalb des elektrischen Bauelements (90) ein elektrisches oder magnetisches Wechselfeld (Emod) mit der Anregefrequenz (f'm) erzeugt wird, wobei die Anregefrequenz (f'm) ein ganzzahliges Vielfaches der Wiederholfrequenz (f1) des optischen Signals beträgt, – das optische Signal (I1) durch oder in ein Material (40) gestrahlt wird, dessen optische Eigenschaften durch das elektrische oder magnetische Wechselfeld (Emod) moduliert werden, wobei ein moduliertes optisches Signals (I2) gebildet wird, – das modulierte optische Signal (I2) unter Bildung phasenbezogener Messwerte (I3) gemessen wird, – die Phasenlage (ΔΦ) zwischen dem optischen Signal (I1) und dem Anregesignal (E2) – zumindest einmal – variiert wird und für jede der eingestellten Phasen jeweils der zugehörige phasenbezogene Messwert (I3) erfasst wird, – die erfassten phasenbezogenen Messwerte (I3) einer Fouriertransformation unter Bildung frequenzbezogener Messwerte unterzogen werden, die das Frequenzverhalten des elektrischen Bauelements (90) angeben.Method for determining the frequency behavior of an electrical component ( 90 ), in which - with a laser ( 30 ) a periodic optical signal (I1) having a predetermined repetition frequency (f 1 ) is generated, - the electrical component ( 90 ) is driven with an electrical excitation signal (E2) with a predetermined excitation frequency (f ' m ) such that in and / or outside of the electrical component ( 90 ) an alternating electric or magnetic field (Emod) with the exciting frequency (f ' m ) is generated, wherein the exciting frequency (f' m ) is an integer multiple of the repetition frequency (f 1 ) of the optical signal, - the optical signal (I1) by or in a material ( 40 ) whose optical properties are modulated by the alternating electric or magnetic field (Emod), wherein a modulated optical signal (I2) is formed, - the modulated optical signal (I2) is measured to form phase-related measured values (I3), - the Phase position (ΔΦ) between the optical signal (I1) and the excitation signal (E2) is varied at least once and the associated phase-related measured value (I3) is detected for each of the adjusted phases, - the detected phase-related measured values (I3) of a Fourier transformation are subjected to the formation of frequency-related measured values which determine the frequency behavior of the electrical component ( 90 ) specify. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal (I1) in oder durch ein Material gestrahlt wird, dessen optische Eigenschaften durch einen elektrooptischen, magnetooptischen oder photokonduktiven Effekt veränderlich ist.Method according to claim 1, characterized in that that the optical signal (I1) blasted into or through a material whose optical properties are characterized by an electro-optical, magneto-optical or photoconductive effect variable is. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zum elektrischen Bauelement gehört.Method according to claim 2, characterized in that that the material belongs to the electrical component. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zu einem externen Messkörper (40) gehört, der in der Nähe des elektrischen Bauelements angeordnet wird.A method according to claim 2, characterized in that the material to an external measuring body ( 40 ), which is arranged in the vicinity of the electrical component. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zu einem externen Messkörper (40) gehört, der, mittels einer Anschlussleitung, an einen Anschluss des elektrischen Bauelements angeschlossen wird.A method according to claim 2, characterized in that the material to an external measuring body ( 40 ), which is connected by means of a connecting line to a terminal of the electrical component. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal (I1) durch das Material phasenmoduliert oder in seiner optischen Polarisation moduliert oder in seiner Amplitude moduliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the optical signal (I1) through the material phase modulated or modulated in its optical polarization or modulated in its amplitude. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das optische Signal optische Pulse (I1) mit der vorgegebenen Wiederholfrequenz (f1) erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that optical pulses (I1) having the predetermined repetition frequency (f 1 ) are generated as the optical signal. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das modulierte optische Signal mit einem Photodetektor (50) gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modulated optical signal with a photodetector ( 50 ) is measured. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichanteil des modulierten optischen Signals (I2) gemessen wird.Method according to claim 8, characterized in that that the DC component of the modulated optical signal (I2) is measured becomes. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das modulierte optische Signal gleichgerichtet und anschließend gemessen wird.Method according to claim 9, characterized in that that the modulated optical signal is rectified and then measured becomes. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl (n) der erfassten phasenbezogenen Messwerte (I3) derart gewählt wird, dass eine vorgegebene Anzahl an harmonischen Oberwellen erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the number (n) of the detected phase-related Measured values (I3) selected in this way is that captures a predetermined number of harmonic waves becomes. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzgang des Lasers (30) mit einem Autokorrelator vorab ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency response of the laser ( 30 ) is determined in advance with an autocorrelator. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholfrequenz mit einem Pulsgenerator und die Anregefrequenz des Anregesignals (E2) mit einem Sinusgenerator (80) erzeugt werden, wobei die beiden Generatoren (10, 80) synchronisiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the repetition frequency with a pulse generator and the excitation frequency of the excitation signal (E2) with a sine-wave generator ( 80 ), the two generators ( 10 . 80 ) are synchronized. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (10, 80) synchronisiert werden, indem ein Synchronisationssignal (T) zwischen den beiden Generatoren übertragen wird.Method according to claim 13, characterized in that the two generators ( 10 . 80 ) are synchronized by transmitting a synchronization signal (T) between the two generators. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Phasengang des elektrischen Bauelements (90) gemessen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition the phase characteristic of the electrical component ( 90 ) is measured. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass – Phasenmesswerte (ΔΦ) ermittelt werden, die die Phasenlage zwischen dem Ansteuersignal (E1) des Lasers (30) und dem Anregesignal (E2) des Bauelements (90) angeben, und – mit den Phasenmesswerten (ΔΦ) und den phasenbezogenen Messwerten (I3) der Phasengang des elektrischen Bauelements (90) ermittelt wird.A method according to claim 15, characterized in that - phase measured values (ΔΦ) are determined which determine the phase position between the drive signal (E1) of the laser ( 30 ) and the start signal (E2) of the device ( 90 ), and with the phase measured values (ΔΦ) and the phase-related measured values (I3), the phase characteristic of the electrical component ( 90 ) is determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregesignal (E2) des Bauelements (90) mit einer vorgegebenen Amplitudenmodulationsfrequenz (fmod) amplitudenmoduliert wird und von den phasenbezogenen Messwerten (I3) ausschließlich der Frequenzanteil weiterverarbeitet wird, der der vorgegebenen Amplitudenmodulationsfrequenz entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the starting signal (E2) of the component (E2) 90 ) is amplitude-modulated with a predetermined amplitude modulation frequency (fmod) and of the phase-related measured values (I3) exclusively the frequency component is further processed, which corresponds to the predetermined amplitude modulation frequency. Anordnung mit einem Laser (30), einem elektrischen Bauelement (90), einem Pulsgenerator (10) zum Ansteuern des Lasers (30) und einem Sinusgenerator (80) zum Ansteuern des elektrischen Bauelements (90), wobei die beiden Generatoren (10, 80) synchronisiert sind, einem Material, dessen optische Eigenschaften durch ein elektrisches oder ein magnetisches Feld veränderlich ist, einem Detektor (50), einem Phasenschieber (20) und einer zumindest mit dem Detektor (50) und dem Phasenschieber (20) verbundenen Steuereinrichtung (60), wobei die Steuereinrichtung (60) derart ausgestaltet ist, dass mit ihr ein Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche durchführbar ist.Arrangement with a laser ( 30 ), an electrical component ( 90 ), a pulse generator ( 10 ) for driving the laser ( 30 ) and a sine wave generator ( 80 ) for driving the electrical component ( 90 ), whereby the two generators ( 10 . 80 ), a material whose optical properties are variable by an electric or a magnetic field, a detector ( 50 ), a phase shifter ( 20 ) and one at least with the detector ( 50 ) and the phase shifter ( 20 ) ( 60 ), wherein the control device ( 60 ) is configured such that with it a method according to any one of the preceding claims is feasible. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Bestandteil des elektrischen Bauelements ist.Arrangement according to claim 18, characterized that the material is a component of the electrical component. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zu einem separaten Messkörper (40) gehört.Arrangement according to claim 18, characterized in that the material to a separate measuring body ( 40 ) belongs.
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