[发明专利]一种光电探测器频率响应参数的测量方法

说明书

本发明公开了一种光电探测器频率响应参数的测量方法，包括如下步骤：(1)将激光源输出的光经隔离、衰减后照射待测光电探测器；(2)将探测光电探测器接收到的光信号转换输出的电信号接入频谱仪；(3)将频谱仪测量所得数据进行计算分析。本发明利用激光自身散粒噪声具有宽带均匀噪声谱密度的频谱响应特性，既能作为光电探测器测量所需光辐射源作用，又可作为理想宽带高速信号源，无需额外的光调制器、宽带信号发生器、矢量网络分析仪等仪器设备，原理上可实现任意光电探测器的频率响应特性参数测量。

技术领域

本发明涉及光电测量技术领域，尤其是一种光电探测器频率响应参数的测量方法。

背景技术

光电探测器作为光电测量技术领域最基本的光敏传感器件，其功能在于将各种待测光辐射信号转化成电信号，再进一步采集处理分析，是各类光电传感、光通信应用领域的信号前端。光电探测器需要精确测量标定光电探测器的频率响应特性，以适配各种应用场合的要求。

现有技术需要使用扫频激光源、光调制器、矢量网络分析仪等光电仪器，连接控制及调试流程较复杂，不利于快速简易精确测量需求。且扫频激光源和光调制器均有一定调制频率带宽限制，只适用于一定频率响应带宽范围内的测量，需根据实际待测光电探测器具体规格调整仪器选型，进一步限制了测量方法的普适性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光电探测器频率响应参数的测量方法，利用激光自身散粒噪声具有宽带均匀噪声谱密度的频谱响应特性，既能作为光电探测器测量所需光辐射源作用，又可作为理想宽带高速信号源，可实现任意光电探测器的频率响应特性参数测量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光电探测器频率响应参数的测量装置，包括：激光源1、光隔离器2、光衰减器3、光耦合器4、光电探测器5、频谱仪6和光功率计7；激光源1提供照射光电探测器5所需光辐射，光隔离器2隔离激光源1的光路中反向杂散光反馈，使光源输出单向传输，光衰减器3调节输入待测光电探测器5的光功率水平，光耦合器4和光功率计7分束并实时测量标定进入待测光电探测器5的光功率水平，频谱仪6对待测光电探测器5的输出信号进行频谱分析，采集输出数据供分析处理得到测量结果。

优选的，激光源1发射确定中心波长激光，中心波长在待测光电探测器光谱响应范围内。例如，光纤或空间激光通信、光纤传感和激光测距等应用场景中常用基于铟镓砷半导体材料的光电探测器，其光谱响应波长一般为850-1650nm，照射该型光电探测器的激光中心波长一般选用1.5um C波段(1535-1565nm)，常规通信类单频半导体激光器即可满足测试需求。

优选的，光隔离器2由起偏器、法拉第旋磁体和检偏器顺序组成，检偏器与起偏器成45度偏振方向；正向传输光信号，通过起偏器后成为线偏振光，经法拉弟旋磁体偏振方向旋转45度，刚好平行于检偏器偏振方向，可无损通过；相反，反向传输光信号，经检偏器的线偏振光，再通过法拉第旋磁体时，偏转方向与起偏器方向垂直正交，无法通过，如此便阻断了系统内和传输方向反向的任意光信号。

优选的，光衰减器3通过器件内部的可精密调节机构，遮挡通过器件的光束截面积，达到衰减传输光信号功率的作用，按调节方式分电控自动调节式或手动调节式。

优选的，光耦合器4采用单路输入、双路输出耦合器，光功率分配比例遵循照射待测光电探测器5的光信号功率不超过其标称饱和值。例如，分配99％功率的光信号进入光功率计，剩余1％功率光信号用于照射待测光电探测器5进行测量。

相应的，一种光电探测器频率响应参数的测量方法，包括如下步骤：

(1)将激光源1输出的光经隔离、衰减后照射待测光电探测器5；

(2)将探测光电探测器5接收到的光信号转换输出的电信号接入频谱仪6；

(3)将频谱仪6测量所得数据进行计算分析。