[发明专利]一种功能光学器件的延迟时间的获取方法

说明书

本发明公开了一种功能光学器件的延迟时间的获取方法，该方法包括以下步骤：将周期性方波光脉冲分为两路输出，一路通过功能光学器件后入射到探测器，另一路作为对照组直接入射到探测器，探测器将光信号转换为电信号；将两路探测器输出的电信号放大后输入至示波器；在功能光学器件上加上外部控制信号，使得功能光学器件在周期性方波光脉冲的上升沿或下降沿时开始工作；根据示波器观察到的响应波形，来计算功能光学器件的延迟时间。本发明采用探测器和示波器来实现测试与计算，具有实现容易、成本低等优势；采用周期性调制方法，将难以观察和测量的极短时间的光学响应转变为容易测量的周期信号的延迟，具有易于操作实现的优势；与现有商用技术相比，精度更高。

技术领域

本发明属于光学应用领域，更具体地，涉及一种功能光学器件的延迟时间的获取方法。

背景技术

随着光学技术的发展，光学器件产业越来越趋于成熟。如今，热光器件、电光器件、声光器件、磁光器件等功能光学器件作为光学器件的一种，在光学领域得到了广泛的应用。特别是在光纤通信以及光网络领域，热光开关、液晶开关、电光开关、声光开关等新兴光开关在其中扮演着重要的角色。

和电子器件一样，延迟特性是光学器件最重要的参数之一。理论上，光学器件的延迟时间最快能达到飞秒(fs)量级，而电子器件理论上最高只能达到纳秒(ns)级别的延迟时间，前者比后者大了将近6个数量级。当前市面上的功能光学器件的延迟时间一般能够达到ns量级，已经达到甚至超过了电子器件所达到的极限值。如此快的延迟时间，自然难以测量。因此，当前国内文献也都基本忽略了延迟时间的测试。但随着集成光学的发展,光学器件或系统可以集成很多光学部件,而这些光学器件(系统)的延迟时间则不可以被忽视。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有技术无法测量功能光学器件延迟时间的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种功能光学器件的延迟时间的获取方法，该方法包括以下步骤：

S1.将周期性方波光脉冲分为两路输出，一路通过功能光学器件后入射到探测器，另一路作为对照组直接入射到探测器，探测器将光信号转换为电信号；

S2.将两路探测器输出的电信号放大后输入至示波器；

S3.在功能光学器件上加上外部控制信号，使得功能光学器件在周期性方波光脉冲的上升沿或下降沿时开始工作；

S4.根据示波器观察到的功能光学器件与对照组的响应波形，来计算功能光学器件的延迟时间。

具体地，步骤S1中，使用电控Shutter物理方法来调制连续激光器，或者通过调制激光器输入电流对连续激光器进行内部调制，将连续激光调制为周期性方波光脉冲。

具体地，步骤S1中使用分光镜将经过调制的激光分为两路。

具体地，所述根据示波器观察到的功能光学器件与对照组的响应波形，来计算功能光学器件的延迟时间，包括：

记功能光学器件响应波形上升沿的起始时间点为T1，待电压值稳定后记录此时的时间点为T2；对照组波形上升沿的起始时间点为T3，上升到最高点时的时间点为T4，则功能光学器件的延迟时间T为：

T＝(T2-T1)-(T3-T4)；

或者，记功能光学器件响应波形下降沿的起始时间点为T1，待电压值稳定后记录此时的时间点为T2；对照组波形下降的起始时间点为T3，下降到最低点时的时间点为T4，则功能光学器件的延迟时间T为：

T＝(T2-T1)-(T3-T4)。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明采用探测器和示波器来计算功能光学器件的延迟时间，具有实现容易、成本低等优势；