[发明专利]一种激光器啁啾性能测试装置及方法

说明书

本发明涉及光通信技术领域，公开了一种激光器啁啾性能测试装置及方法，装置包括：误码仪或信号发生器；电流源，输出直流偏置电流；偏置器，直流输入端连接电流源，交流输入端连接误码仪或信号发生器，输出端通过探针与待测直接调制激光器的正负极相连；光谱仪，通过单模光纤或多模光纤连接待测直接调制激光器的输出端。通过测试直接调制激光器光谱的“1”信号波长相对于“0”信号波长之间的偏移量，即可评估直接调制激光器的频率啁啾大小。测试系统简单、操作便捷、筛选快速，实现直接调制激光器芯片级的性能测试，不仅提升了产品良率，而且还节约了工艺制备、物料等成本，非常适合应用于直接调制激光器的批量生产中。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种激光器啁啾性能测试装置及方法。

背景技术

2021年3月份，工信部提出《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023）》，计划建设全面覆盖城市地区和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施，实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”的能力。为了提升光纤到户（FTTH）的带宽，以满足高清视频、3D游戏、虚拟现实等业务日益增长的需求，光纤接入网络开始向更高速率发展。目前，应用于FTTH领域的10Gbit/s速率以上的商用光模块都采用外调制激光器方案，主要包括电吸收调制器（EAM）和马赫曾德调制器（MZM）。外调制激光器具有调制速率高、啁啾小、消光比高等优势，可以在光纤中传输更远的距离，然而，外调制方案功耗高、成本高，且存在较大的插入损耗，不适合FTTH等光模块成本较低的应用场景。相比于外调制激光器，直接调制激光器（DML）具有成本低、功耗低的优势，然而，DML的调制电流会引起有源区折射率的变化，导致出现频率啁啾现象。由于光信号在光纤中传输时存在色散现象，啁啾使得DML在经过光纤传输后的信号质量严重劣化，因此，DML的一般传输距离不超过10km，难以满足FTTH（20km）等传输距离大于10km的应用场景。

为了减小DML的啁啾，使得DML能够传输更远的距离，人们提出了啁啾管理激光器（CML）方案，该方案主要由DML和无源光学滤波器两部分组成。当给DML施加高频调制信号时，DML会产生频率啁啾，使得“1”信号和“0”信号的频率出现偏移，由于DML通常为正啁啾，因而“1”信号波长相对于“0”信号波长蓝移。通过调节无源光学滤波器的滤波曲线位置，使得DML “1”信号波长通过，“0”信号波长被衰减，从而减小啁啾、增大信号的消光比，可以传输更远的距离。为了达到较好的滤波效果，DML的“1”信号波长必须位于无源光学滤波器滤波曲线的边沿位置，然而，实际上，由于外延生长材料、工艺制备的均一性等因素的影响，DML的啁啾性能具有较大的离散性，使得在调节无源光学滤波器时，当DML的“1”信号波长位于滤波曲线的边沿位置时，部分器件的“0”信号波长得不到有效的衰减，从而造成消光比达不到指标要求，传输距离也受到限制。

因此，为了提高CML器件的良率，必须测试DML的啁啾特性，达到提前筛选出啁啾性能不合要求的DML的目的。基于F-P标准具、马赫增德尔干涉仪等方法已经被开发用于准确测试激光器的时域啁啾性能。然而，这些测试方法和测试系统通常比较复杂，而且对系统光路的稳定性要求非常高，不适合用于CML器件批量生产的啁啾性能筛选中。

发明内容

本发明提供一种激光器啁啾性能测试装置及方法，能够测试待测激光器“1”信号波长相对于“0”信号波长的偏移量，从而评估DML的频率啁啾，测试系统简单、操作便捷、筛选快速。

本发明提供了一种激光器啁啾性能测试装置，包括：

误码仪或信号发生器，用于输出高频调制信号；

电流源，用于输出直流偏置电流；

偏置器，直流输入端连接电流源，交流输入端连接误码仪或信号发生器，输出端通过探针与待测直接调制激光器的正负极相连；

光谱仪，通过单模光纤或多模光纤与待测直接调制激光器的输出端相连，测试“1”信号波长相对于“0”信号波长之间的相对偏移量。