[发明专利]光谱测量方法、装置

摘要

本发明公开了一种光谱测量方法。该方法利用光频梳调制器将具有固定频率及相位的微波信号调制到由窄线宽光源输出的光信号上，生成具有N根梳齿的光频梳；对于所述光频梳的每一根梳齿，分别以其作为光载波，利用基于微波扫频源和相干光电探测的光谱测量方法测量出待测光信号在该梳齿所对应频带内的频谱；将各梳齿所对应频带内的频谱组合，得到待测光信号的宽带频谱。本发明还公开了一种光谱测量装置。本发明利用光频梳通道化技术，产生多个连续频带的光载波，可在确保测量分辨率的前提下，大幅度扩展测量范围；本发明还进一步利用并行方式大幅提高测量效率，并利用+2阶光单边带扫频信号将单个通道的测量范围拓展一倍，进一步提升了测量带宽。

主权项

1.光谱测量装置，其特征在于，包括：光载波生成单元，其包括窄线宽光源、光频梳调制器、微波源，用于将微波源所输出的具有固定频率及相位的微波信号调制到由窄线宽光源输出的光信号上，生成具有N根梳齿的光频梳；光谱测量单元，对于所述光频梳的每一根梳齿，分别以其作为光载波，利用基于微波扫频源和相干光电探测的光谱测量方法测量出待测光信号在该梳齿所对应频带内的频谱；并将各梳齿所对应频带内的频谱组合，得到待测光信号的宽带频谱；所述光载波生成单元还包括光波分复用器，用于将所述光频梳的N根梳齿分为N路光载波并行输出；所述光谱测量单元包括：微波扫频源，用于输出微波扫频信号；功分器，用于将微波扫频源输出的微波扫频信号等分为N路；N个光单边带调制器，用于将功分器输出的N路微波扫频信号一一对应地调制到所述N路光载波上，生成N路抑制载波的光单边带扫频信号；光分束器，用于将待测光信号分为N路输出；N个90度光混频器，与N个光单边带调制器一一对应，每个90度光混频器用于以其所对应光单边带调制器输出的抑制载波的光单边带扫频信号作为本振信号，将一路待测光信号和本振信号混频，产生四路差分信号；2N个平衡光电探测器，每两个平衡光电探测器与一个90度光混频器相对应，用于对该90度光混频器输出的四路差分信号进行平衡光电探测，输出携带本振信号频率处待测光信号信息的窄带电信号；模数转换单元，用于将平衡光电探测器输出的窄带电信号转换为数字信号；主控单元，用于以微波扫频源的输出为参考，利用幅度提取算法对所述数字信号进行处理，得到本振信号频率处的待测光信号频谱，并将各梳齿所对应频带内的频谱组合，得到待测光信号的宽带频谱。