[发明专利]一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置与方法

权利要求书

1.一种用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的装置，其特征在于，包括：

飞秒激光器，用于输出激光，并输入至分束镜；

分束镜，用于将激光分为第一激光和第二激光，并分别输入至斩波器和光学延时线；

斩波器，用于对第一激光进行调制并输入至50/50耦合器，以及用于给锁相放大器提供参考信号；

50/50耦合器，用于将经调制的第一激光平均分成两束，分别输入至平衡光电探测器的两个输入端口，为平衡光电探测器提供光信号；

平衡光电探测器，用于将输入的光信号转化为电信号，并输入至微波探针A；

微波探针A压接在共面波导上，用于将平衡光电探测器输出的电信号耦合到共面波导；

共面波导末端通过微波探针B与50Ω负载连接；

光学延时线，用于改变第一激光和第二激光的相对延时，经延时的第二激光输入至共面波导；

共面波导，利用平衡光电探测器输出的电信号改变共面波导衬底晶体的折射率，以对延时的第二激光进行反射，反射出偏振态发生变化的光，并入射到偏振态测量系统中；

偏振态测量系统，用于将第二激光的偏振态变化转化为电信号，并输入至锁相放大器；

锁相放大器，用于对偏振态测量系统输出的电信号进行测量；

计算机，用于控制光学延时线和锁相放大器，及对锁相放大器测得的信号进行处理实现对平衡光电探测器输出信号的测量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平衡光电探测器可通过改变施加给平衡光电探测器的偏置电压，使其工作在共模与差模状态，得到两种状态下的电信号。

3.一种权利要求1或2所述的装置用于高带宽平衡光电探测器共模抑制比校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)飞秒激光器输出激光通过分束镜分为第一激光和第二激光；

b)第一激光经斩波器调制并输入至50/50耦合器中，且斩波器为锁相放大器提供参考信号；

c)50/50耦合器将输入第一激光平均分为两束，分别输入至平衡光电探测器的两个输入端口，为平衡光电探测器提供光信号；

d)平衡光电探测器将输入的光信号转化为电信号，并输入至微波探针A，将电信号耦合到共面波导中；

e)第二激光作为探测光，输入至光学延时线，光学延时线改变第二激光与第一激光间的延时，实现对信号的扫描；

f)光学延时线出射的第二激光继续入射到共面波导的衬底之中，经由共面波导金属电极反射，入射至偏振态测量系统中；

g)共面波导中传输的平衡光电探测器输出电信号改变衬底晶体的折射率，进而改变第二激光的偏振态；

h)偏振态测量系统将第二激光的偏振态变化转化为电信号，锁相放大器对其进行测量；

i)计算机控制光学延时线步进和锁相放大器采集数据，及对锁相放大器测得的信号进行处理，实现对平衡光电探测器输出信号的测量。

4.根据权利要求3所述的的方法，其特征在于，在测量过程中，

j)改变施加给平衡光电探测器的偏置电压，使其工作在共模与差模状态，测量两种状态下对应的信号波形vcm(t)与vdm(t)；

k)将两个信号进行傅立叶变换，得到共模与差模状态下的频谱Vcm(ω)与Vdm(ω)；

l)将两频谱相除并取对数，得到平衡光电探测器共模抑制比的校准结果CMRR＝20×log₁₀(Vcm(ω)÷Vdm(ω))。