[发明专利]一种基于相位比较的电光强度调制器啁啾参数测试方法

摘要

一种基于相位比较的电光强度调制器啁啾参数测试方法，旨在于提供一种能够满足宽频带，高精度的电光调制器啁啾参数测试的需求，同时避免了实验中对电光探测器校准问题，并利用移频外差结构实现电光调制器啁啾参数的低频测试方法，避免了使用高频带宽的光电探测器。光载波输入到移频外差结构一分为二，上臂的光载波通过待测电光调制器调制，下臂的光载波进行移频及辅助相位调制器调制，两路光信号经过光电探测器拍频转化为电信号，并通过固定电滤波器滤出特定频率的电信号，最后通过示波器得到电信号的时域波形；通过两次调节待测电光强度调制器的偏置电压，观测特定频率的电信号的相位差，计算该相位差获得电光强度调制器的啁啾参数；改变加载在待测调制器上的射频信号频率，重复上述过程，可测得待测电光强度调制器在不同调制频率的啁啾参数。

主权项

1.一种基于相位比较的电光强度调制器啁啾参数测试方法，其特征在于以下步骤：S1：搭建的测试结构，包括激光器(1)、移频外差模块(15)、光电探测器(9)、固定电滤波器(10)和示波器(11),所述移频外差模块(15)由1×2光耦合器(2)分成上下两臂，并由由1×2光耦合器(8)耦合,上臂由偏振控制器(3)、待测电光强度调制器(5)、微波信号源1(12)、直流信号源(13)组成,下臂由偏振控制器(4)、声光移频器(6)、辅助相位调制器(7)、微波信号源2(14)组成,其中激光器(1)、1×2光耦合器(2)、偏振控制器(3)、待测电光强度调制器(5)、偏振控制器(4)、声光移频器(6)、辅助相位调制器(7)、1×2光耦合器(8)和光电探测器(9)之间光连接，待测电光强度调制器(5)和微波信号源1(12)、直流信号源(13)之间以及辅助相位调制器(7)和微波信号源2(14)之间电连接,光电探测器(9)、固定电滤波器(10)和示波器(11)之间电连接；S2：所述待测电光强度调制器(5)为马赫曾德尔电光强度调制器(MZM)；S3：声光移频器使下臂光载波产生f_s频移，微波信号源1(12)产生频率为f₁的正弦信号a加载到待测电光强度调制器上，微波信号源2(14)产生频率为f₂的正弦信号b加载到辅助相位调制器(7)上，直流信号源(13)产生的直流信号c加载在待测电光强度调制器(5)，上下两臂调制的光信号通过1×2光耦合器(8)耦合送入光电探测器进行光电转换，并依次通过固定电滤波器(10)、示波器(11)得到固定频率电信号的时域波形，固定的电信号频率f_i＝(f₁‑f₂)+f_s或f_i＝(f₁‑f₂)‑f_s,合理调节f₂，保证在固定电滤波器的工作带宽内只存在f_i一个频率的电信号；S4：再次调节直流信号源(13)产生的直流信号d加载在待测电光强度调制器(5)，通过示波器(11)得到固定频率电信号的时域波形，固定的电信号仍为频率f_i＝(f₁‑f₂)+f_s或f_i＝(f₁‑f₂)‑f_s；S5：以示波器采集的固定电信号f_i＝(f₁‑f₂)‑f_s为例，其时域信号β为测量结构所引入的固有光相位常数，电信号存在与直流偏置有关的相位角其中分别为MZM上下臂的直流偏置相位，m₁,m₂分别为MZM上下臂的调制系数，γ为MZM上下两臂分光比；S6：调节直流偏置至最大偏置点和最小偏置点，使MZM输出光功率达到最大值P_max和最小值P_min并由光功率计进行测量，由消光比公式计算MZM上下两臂分光比γ；S7：调节直流偏置至最大偏置点，使S8：调节直流偏置至正交偏置点，使S9：计算两次在示波器显示的固定电信号波形的相位差值由三角函数计算出MZM上下臂调制系数比S10：将上下臂分光比γ、上下臂调制系数比代入到啁啾参数公式即可获得该调制频率下的啁啾参数α；S11：改变加载在待测调制器上的射频信号频率f₁，合理调节f₂，保证在固定电滤波器的工作带宽内只存在f_i＝(f₁‑f₂)‑f_s一个频率的电信号，重复步骤S7‑S11，可测得待测电光强度调制器在不同调制频率的啁啾参数α。