[发明专利]一种宽频段光电探测器频率响应的测试方法

权利要求书

1.一种宽频段光电探测器频率响应的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建测试结构，包括光学频率梳(1)、电光强度调制器(2)、待测光电探测器(3)、频谱分析模块(4)、射频信号源(5)以及控制与数据处理模块(6)，所述光学频率梳(1)、电光强度调制器(2)与待测光电探测器(3)依次光连接，所述待测光电探测器(3)与频谱分析模块(4)电连接，所述射频信号源(5)与电光强度调制器(2)电连接，所述控制与数据处理模块(6)与光学频率梳(1)、射频信号源(5)和频谱分析模块(4)依次数据连接；

S2：设置待测光电探测器(3)的测试频率范围f_PD和测试频率步长f_r，按照两者的关系将测试频率范围分为M段，每一段包含N根光频梳谱线，即f_PD＝M×N×f_r，第i段的频率范围为(i-1)×N×f_r～i×N×f_r，i＝1～M；

S3：利用控制与数据处理模块(6)调节光学频率梳(1)的频率间隔也为f_r，光学频率梳(1)产生梳状光谱信号，输入到电光强度调制器(2)中被射频信号源(5)调制，然后输出的光调制信号输入到待测光电探测器(3)中进行光电转换，产生电信号；

S4：利用控制与数据处理模块(6)调节射频信号源(5)空载或者输出直流信号，并用频谱分析模块(4)对待测光电探测器(3)产生的电信号进行分析，测量第i段的第j个频率分量(Ni-N+j)f_r和f_r的幅度值，然后用控制与数据处理模块(6)分别记录为A[(Ni-N+j)f_r]和A(f_r)，j的取值范围是1～N，i的取值范围是1～M；

S5：利用控制与数据处理模块(6)依次调节射频信号源(5)的频率为f_j≈[(j-1)/2]f_r，j＝1～N，使得(Ni-N+1)f_r+f_j≈(Ni-N+j)f_r-f_j，并用频谱分析模块(4)对待测光电探测器(3)产生的电信号进行分析，测量第i段内第j对频率分量(Ni-N+1)f_r+f_j和(Ni-N+j)f_r-f_j的幅度值，然后用控制与数据处理模块(6)分别记录为A[(Ni-N+1)f_r+f_j]和A[(Ni-N+j)f_r-f_j]，j的取值范围是1～N，i的取值范围是1～M；

S6：利用控制与数据处理模块(6)再次设置射频信号源(5)的频率为f_N+1≈(N/2)f_r，j＝N+1，并用频谱分析模块(4)对待测光电探测器(3)产生的电信号进行分析，测量第i+1段和第i段的频率分量(Ni+1)f_r-f_N+1和(Ni-N+1)f_r+f_N+1的幅度值，然后用控制与数据处理模块(6)分别记录为A[(Ni+1)f_r-f_N+1]和A[(Ni-N+1)f_r+f_N+1]，i的取值范围是1～M；

S7：利用控制与数据处理模块(6)计算待测光电探测器(3)在第i段的第j个频率分量(Ni-N+j)f_r相对于f_r的响应度比值为

其中Π符号为连乘符号，代表l分别从1到i-1取值的各项连乘。

2.根据权利要求1所述的一种宽频段光电探测器频率响应的测试方法，其特征在于，射频信号源(5)的频率设置f_j(j＝1～N+1)使得(Ni-N+1)f_r+f_j和(Ni-N+j)f_r-f_j之间的频率差异小于测试频率步长f_r的1/10。

3.根据权利要求1所述的一种宽频段光电探测器频率响应的测试方法，其特征在于，射频信号源(5)的最大工作频率约为(N/2)f_r，即为每段频率范围(Nf_r)的一半，所以待测光电探测器(3)频率响应的测试范围f_PD(M×N×f_r)相对于射频信号源(5)的工作频率范围扩展了约2M倍。