[发明专利]光电探测器频率响应的测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电仪器测量技术领域，尤其涉及一种光电探测器频率响应的测量系统。

背景技术

随着Internet技术的迅速普及，人们对信息量的需求呈现爆炸式的增长。在高速率、大容量的信息网络体系中，光纤通信技术以它在带宽和传输距离方面所具有独特的、无可比拟的优势，成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光电探测器是光纤通信系统中的关键器件，提高光电探测器频率响应特性的测试水平对光纤通信系统的设计与应用非常重要。目前，光电探测器频率响应的测量方法主要有以下几种：

(1)网络分析仪频率扫描法。该方法原理简单、快速直观，但需要一个已知频响特性的光发射器或探测器作为参考，且整台测试设备价格不菲，测试带宽越高，价格越贵；

(2)光外差法。该方法通过两束光波拍频能产生较高频率的微波扫频信号，但不足在于要求两束光波具有一定的匹配性，所以激光器相位噪声、光谱宽度、中心频率的变化，都将影响微波信号的纯度和稳定性；

(3)自发辐射拍频法。即强度噪声技术，简便迅捷、测量范围宽，其主要问题是测试动态范围小，信噪比不高；

(4)时域法。该方法可以直接观察测量波形，简单直观，但需要带宽至少为被测光电探测器带宽3～5倍的标准光源，如需要测量带宽为40GHz的光电探测器，就要求激光器的带宽达到120GHz以上，这显然难以实现。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种光电探测器频率响应的测量系统，以能够快速直观地获取光电探测器的频率响应。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种光电探测器频率响应的测量系统，包括：一光脉冲发生器，用于产生宽谱的光脉冲信号；一可编程光滤波器，对输入光脉冲信号的光谱进行处理，其输入端与光脉冲发生器的输出端相连接；一色散光纤，使整形后的光脉冲信号在传输中产生色散，各频率成分在时间上分离，从而实现波形从频域到时域的转换，其一端与可编程光滤波器的输出端相连接；一待测光电探测器，其输入端与色散光纤的另一端相连接；一采样示波器，对探测器响应后的波形采样示波，其输入端与待测光电探测器的输出端相连接，其时钟端口与光脉冲发生器的时钟端口相连接；一计算机，与可编程光滤波器相连接，用于控制可编程光滤波器的滤波特性。其中所述的光脉冲发生器输出的光信号波长范围与可编程光滤波器的可操作波长范围相匹配。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明光电探测器频率响应的测量系统，成本低，测量速度快；可以产生频带很宽的微波扫描信号；直接用采样示波器就可以读出频率响应，直观明了。

附图说明

图1为本发明实施例光电探测器频率响应测量系统的结构示意图；

图2为图1所示可编程光滤波器输出光脉冲信号的光谱图；

图3为输入到图1所示待测光电探测器中的线性啁啾光信号示意图；

图4为图1所示采样示波器显示待测光电探测器频率响应波形示意图；

图5为测算待测光电探测器带宽示意图。

【本发明主要元件符号说明】

1-光脉冲发生器；    2-可编程光滤波器；

3-色散光纤；        4-待测光电探测器；

5-采样示波器；      6-控制单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明提供了一种光电探测器频率响应的测量系统。该系统是利用光脉冲发生器产生宽谱光脉冲信号，通过滤波整形及色散，实现波形从频域到时域的转换，形成线性啁啾光信号，该光信号包含一系列等幅但频率随时间线性变化的光脉冲，输入待测光电探测器响应后通过采样示波器即可显示出其频率响应，具有成本低、测量速度快的优势。