[发明专利]一种光波元件频率响应特性参数测量装置

说明书

本发明公开了一种光波元件频率响应特性参数测量装置，包括信号分离单元、信号处理单元、多通道幅相混频接收单元、射频测试单元和高频光载波信号产生单元，其中，所述信号源产生高频调制电微波信号后，信号分离单元将高频调制电微波信号分离成参考信号和输入信号，由多通道幅相混频接收单元接收。本装置集电‑光测试功能、光‑电测试功能、光‑光测试功能、电‑电测试功能于一体的，方便携带、高度集成化，能够快速、准确的对各类光波器件的频响特性进行测试。

技术领域

本发明涉及一种光波元件频率响应特性参数测量装置。

背景技术

随着互联网的飞速发展，云计算、大数据平台应运而生，全球对信息需求量急剧增加，促使光通信技术向高速、大容量的方向发展，40G高速光纤通信系统成为研究热点并进入实用化阶段，因此用于高速光电、电光器件的频率响应特性参数测量装置亟待研发。而在一个高速光传输系统中，激光器、电光调制器、光电探测器、光放大器等核心光波元件是影响信号通信质量的核心器件，其中激光器的偏置和带宽，调制器的偏置、驱动和带宽，光电探测器的输入功率和带宽，光放大器的带宽、平坦度和增益饱和度，以及各光波元件的不平衡和电路失配等因素都是影响整个系统传输速率的重要因素，只有保证各个光波元件的带宽、平坦度等指标才能保证整个系统的传输速率和信号保真。

因此在核心高速光波元件研制和生产，以及高速光传输系统研制中，急需用于高速光波元件频率响应特性参数的测试仪器。

然而，目前用于光器件频率响应特性参数的测试仪器多数只具有单一的功能，如近红外光电探测器参数测试仪只能对光电探测器进行测量；如激光器参数测试仪只能对激光器参数进行测量；如电光调制器分析仪只能对调制器进行测量，等等。

目前的测量方法存在单一仪器不能完成对多种类型光波器件的多功能测试，且由多种测试仪器组成的测试系统体积庞大、操作复杂、携带极其不方便等，不能满足现代光纤通信网络系统中光缆维护的需求。

目前用于高速光波器件频率响应测试的方法主要是利用各类专用测试仪器搭建的测试系统，如近红外光电探测器参数测试仪、半导体激光器参数测试仪、电光调制器分析仪等，这种测试方法操作复杂，不同类型的光波器件需要熟悉不同类型的测试仪器，且测试系统体积庞大、操作复杂、携带极其不方便。

另外还有一种测试方法是利用分立模块搭建基于微波扫描信号发生器、激光光源、高速电光调制器、光衰减器、高速电光调制器、微波光功率计及频谱分析仪等组成的分立仪器组合测试系统，如图1所示，能够实现对各类光电器件的调制特性测试，但存在系统集成度差，系统累积误差大，对整个测试系统的校准困难，且测试操作复杂，测试效率低等问题。

在高速光波元件频率响应参数测试中，随着高速、大容量光纤通信系统的发展，高速光波元件如激光器、电光调制器、光电探测器、光放大器等核心光波元件是影响信号通信质量的核心器件，因此用于高速光电、电光器件的频率响应特性参数测量装置亟待研发。现有测试技术主要利用多种专用测试仪器搭建的测试系统，该测试方法操作复杂，不同类型的光波器件需要熟悉不同类型的测试仪器，且测试系统体积庞大、操作复杂、携带极其不方便。

综上所述，目前的测量方法存在单一仪器不能完成对多种类型光波器件的多功能测试，且由多种测试仪器组成的测试系统体积庞大、操作复杂、携带极其不方便等，不能满足现代光纤通信网络系统中光缆维护的需求。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种光波元件频率响应特性参数测量装置，本装置集电-光测试功能、光-电测试功能、光-光测试功能、电-电测试功能于一体的，方便携带、高度集成化，能够快速、准确的对各类光波器件的频响特性进行测试。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：