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基于双音外差的电光相位调制器半波电压自校准测量方法

王恒 张尚剑 邹新海 刘俊伟 张雅丽 李和平 刘永

基于双音外差的电光相位调制器半波电压自校准测量方法

王恒, 张尚剑, 邹新海, 刘俊伟, 张雅丽, 李和平, 刘永
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  • 电光相位调制器是光纤通信系统、微波光子系统和相干光通信系统中的关键器件之一. 作为器件本征参数, 电光相位调制器的半波电压通常利用光谱方法和电谱方法进行测量. 光谱方法受到光源线宽和光谱仪分辨率限制, 测量的分辨率较低; 电谱方法则需要光电检测之前将相位调制转换成强度调制, 电谱方法的主要困难在于需要对探测器的不平坦响应进行额外校准. 提出了利用双音外差实现电光相位调制器半波电压自校准测量新方法, 该方法利用双音电光相位调制的边带与移频光载波的外差拍频, 对外差拍频信号进行频谱分析, 获得电光相位调制器的半波电压; 通过设定双音调制信号的频率关系, 克服了探测器光电转换中的不平坦频率响应, 实现了自校准测量. 该方法可扩展探测器和频谱仪的测试频率两倍以上, 节省至少一半的带宽需求. 与光谱测量方法相比, 该方法测试分辨率大幅提高且避免了光源线宽的影响; 与传统电域测量方法相比, 该方法无须额外校准, 无驱动功率和工作波长限制, 且对测试仪器带宽需求降低一半以上. 实验证实了所提方法获得的电光相位调制器半波电压的测量结果与光谱分析法获得的结果一致, 且大幅度地提高了测量范围和分辨率. 该方法提供了非常简单的电光相位调制器微波特性化分析方法, 对其他光电子器件分析也提供了参考.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB301705,2012CB315702)、国家自然科学基金(批准号:61377037,61421002,61378028)、四川省青年基金(批准号:2013JQ0026)、教育部新世纪人才支持计划(批准号:NCET-11-0069)和信息光子学与光通信国家重点实验室(北京邮电大学)开放基金资助的课题.
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    Yu Y, Xu E M, Dong J J, Zhou L N, Li X, Zhang X L 2010 Opt. Express 18 25271

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-21
  • 修回日期:  2014-12-18
  • 刊出日期:  2015-06-05

基于双音外差的电光相位调制器半波电压自校准测量方法

  • 1. 电子科技大学光电信息学院, 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB301705,2012CB315702)、国家自然科学基金(批准号:61377037,61421002,61378028)、四川省青年基金(批准号:2013JQ0026)、教育部新世纪人才支持计划(批准号:NCET-11-0069)和信息光子学与光通信国家重点实验室(北京邮电大学)开放基金资助的课题.

摘要: 电光相位调制器是光纤通信系统、微波光子系统和相干光通信系统中的关键器件之一. 作为器件本征参数, 电光相位调制器的半波电压通常利用光谱方法和电谱方法进行测量. 光谱方法受到光源线宽和光谱仪分辨率限制, 测量的分辨率较低; 电谱方法则需要光电检测之前将相位调制转换成强度调制, 电谱方法的主要困难在于需要对探测器的不平坦响应进行额外校准. 提出了利用双音外差实现电光相位调制器半波电压自校准测量新方法, 该方法利用双音电光相位调制的边带与移频光载波的外差拍频, 对外差拍频信号进行频谱分析, 获得电光相位调制器的半波电压; 通过设定双音调制信号的频率关系, 克服了探测器光电转换中的不平坦频率响应, 实现了自校准测量. 该方法可扩展探测器和频谱仪的测试频率两倍以上, 节省至少一半的带宽需求. 与光谱测量方法相比, 该方法测试分辨率大幅提高且避免了光源线宽的影响; 与传统电域测量方法相比, 该方法无须额外校准, 无驱动功率和工作波长限制, 且对测试仪器带宽需求降低一半以上. 实验证实了所提方法获得的电光相位调制器半波电压的测量结果与光谱分析法获得的结果一致, 且大幅度地提高了测量范围和分辨率. 该方法提供了非常简单的电光相位调制器微波特性化分析方法, 对其他光电子器件分析也提供了参考.

English Abstract

参考文献 (16)

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