[发明专利]一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量装置

说明书

本发明涉及一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量装置，可解决现有波长调谐量测量系统灵敏度和精度较低、测量结果的稳定性不高的问题。测量装置主要包括：消偏ASE宽带光源、待测可调光滤波器、光纤起偏器、光调制器控制电路、强度型光调制器、色散光纤、光电探测器、低噪放、微波信号源、微波功分器、IQ混频器、信号处理及显示模块，利用微波光子技术和色散光纤放大由于光载波波长变化而引起的光载微波相位的变化，实现可调光滤波器波长调谐量的测量，该方法具有测量灵敏度可调、精度高、测量方法简单的优点。

技术领域

本发明属于超小波长移动量的可调光滤波器的滤波性能测试电子测量领域，特别是涉及一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量装置。

背景技术

在全光网络中,光滤波器是实现光波分复用的重要器件，作为其中的一个分支,可调谐光滤波器技术的研究与应用一直是一个非常引人瞩目的课题，由于可调光滤波器具用控制简单调制电压低、光衰减范围大和连续可调等特点，在未来的光通信系统中有很好的应用前景。

高精度的可调光滤波器在光频梳的产生，微波光子单边带调制，微波光子鉴频等领域有广泛的应用。在这些应用中需要可调光滤波器的中心波长分辨率在0.01nm以下，而光谱仪等常用的光学波长测量仪器和方法无法测量小于0.01nm以下的光波长的变化。

本发明提出了一种利用微波光子技术和色散光纤放大由于光载波波长变化而引起的光载微波相位的变化来实现可调光滤波器波长调谐量的测量，该测量系统的波长移动量分辨率可通过改变信号源的频率以及色散光纤的长度和选用色散系数大的色散光纤来任意调节，并且采用微波IQ混频器进行直接信号解调，该方法具有测量灵敏度可调、精度高、测量方法简单等特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提出一种新的测量可调光滤波器波长移动量的方法和装置，该测量系统的波长移动量分辨率可通过改变信号源的频率和色散光纤的长度，以及选用色散系数大的色散光纤来任意调节，测量系统波长分辨率可低于0.0004nm，该测量系统采用微波IQ混频器进行直接信号解调，波长移动量的测量结果具有极高的稳定性。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明通过采用一种高精度可调光滤波器波长调谐量的测量方法和装置，其硬件平台包括消偏ASE宽带光源、待测可调光滤波器、光纤起偏器、光调制器控制电路、强度型光调制器、色散光纤、光电探测器、低噪放、微波信号源、微波功分器、IQ混频器、信号处理及显示模块，信号处理及显示模块通过硬件平台采集到电压数据，并将采集到的电压数据传送给单片机，单片机通过一系列的算法对电压信号进行分析和处理，得到待测可调光滤波器的波长移动量。

所述消偏宽带ASE光源输出的光经待测可调光滤波器后进入光纤起偏器变为偏振光，该偏振光经过强度型光调制器后经色散光纤进入光电探测器中，调制器控制电路的输出信号实时调节强度型光调制器的工作点使其始终处于线性调制范围内，信号源输出的微波信号经功分器后分为两路微波信号，一路微波信号加载到强度型光调制器上，将该微波信号调制到光波上而输出一光载微波信号，该光载微波信号经过色散光纤后，光载微波信号的相位会随着待测可调光滤波器输出波长的变化而变化，色散光纤的输出光入射到高速光电探测器上，光电探测器将光信号转换成微波信号，并经低噪放放大后进入IQ混频器的微波输入端，功分器的另一路微波信号进入混频器的本振输入端，混频器的输出为一直流电压信号，该直流电压信号进入信号处理及显示模块进行数据处理，并将待光滤波器的波长最小可移动量通过显控系统显示。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案，进一步阐述本发明采用的工作原理，本发明提出的可调光滤波器波长移动量测量系统的原理如下：