基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，包括直接调制激光器、电吸收调制器、待测器件、光电探测器、矢量网络分析仪、宽带电功分器、可调电衰减器和电延迟线，直接调制激光器与电吸收调制器单片集成在一起，利用双电吸收调制激光器进行强度调制和相位调制从而实现单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制；利用单边带调制光信号测试高Q无源光子器件的幅度和相位响应。本发明专利技术提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。激光器和调制器采用单片集成的方式，故整个系统的成本更低、更加小型化以及稳定更好。

【技术实现步骤摘要】
基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统
本专利技术属于微波光子学领域，更具体的说是一种基于单片集成的双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统。
技术介绍
微波光子学是上个世纪70年代提出一种融合微波技术和光子技术的交叉学科，其兼顾了微波技术的灵活性和光子技术的宽带以及低损耗特性。光矢量网络分析仪主要用于高精度的表征无源光器件(光纤光栅、光滤波器)，一方面它结合了微波矢量网络分析高分辨率特性，另一方面它结合了光子系统的宽带以及低损耗的特性。光矢量网络分析仪广泛的应用于高Q值滤波器的测试，可以同时测量幅度和相位响应。传统的基于激光器扫描、调制相移法和干涉法无法高精度高分辨率的测试无源高Q光子器件的幅度和相位相应。光矢量网络分析仪克服了传统测试方法的局限性。传统的光矢量网络分析仪是基于小信号调制单边带技术测试光子无源器件的响应，小信号不能避免的降低光矢量网络分析仪的测试动态范围，即在扫频的一阶边带功率很低的情况下，无法测试具有更深凹陷的滤波器。在利用光滤波器实现单边带调制时，由于光滤波器自身的局限性，单边带调制的最低带宽受光滤波器的转换带宽限制。本专利技术提出利用单片集成的双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，该方案克服了利用光滤波器实现单边带调制的局限性，并且具有小型化、低成本以及更好的稳定性。综上所述，为了更大动态范围，更高精度的测试光子无源器件的幅度和相位响应，基于双电吸收调制激光器的光矢量网络分析仪应用而生。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，以克服光滤波器实现单边带调制的局限性，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制。(二)技术方案为达到上述目的，本专利技术提供了一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，该系统包括直接调制激光器1、电吸收调制器2、待测器件7、光电探测器8、矢量网络分析仪6、宽带电功分器5、可调电衰减器4和电延迟线3，其中：直接调制激光器1，用于提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器2；电吸收调制器2，用于对直接调制激光器1输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，输出给待测器件7；待测器件7，用于改变接收自电吸收调制器2的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器8；光电探测器8，用于将接收自待测器件7的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪6；矢量网络分析仪6，用于在扫频模式下测量待测器件7的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应，并将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器5；宽带电功分器5，用于将矢量网络分析仪6输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延迟线3和可调电衰减器4；电延迟线3，用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器1的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；可调电衰减器4，用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输出端与电吸收调制器2的高频输入端相连。上述方案中，所述直接调制激光器1与所述电吸收调制器2单片集成在一起。上述方案中，所述直接调制激光器1是任何材料的半导体激光器，其能够与电吸收调制器2进行单片集成即可。上述方案中，所述电吸收调制器2是采用铌酸锂晶体、半导体聚合物或者有机聚合物。上述方案中，所述待测器件7是任何无源光子器件，只要是高Q器件。上述方案中，所述光电探测器8是光电二极管或光电倍增管，其是采用磷化铟材料或硅基材料。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，直接调制激光器与电吸收调制器单片集成在一起，利用双电吸收调制激光器进行强度调制和相位调制从而实现单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制。然后，利用单边带调制光信号测试高Q无源光子器件的幅度和相位响应。2、本专利技术提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。3、本专利技术提供的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，激光器和调制器采用单片集成的方式，故整个系统的成本更低、更加小型化以及稳定更好。附图说明图1是本专利技术实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的原理图；图3是利用本专利技术实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件幅度响应的示意图；图4是利用本专利技术实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统测试待测器件相位响应的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，图1是本专利技术实施例的基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统的结构示意图，该系统包括直接调制激光器1、电吸收调制器2、待测器件7、光电探测器8、矢量网络分析仪6、宽带电功分器5、可调电衰减器4和电延迟线3，其中：直接调制激光器1与电吸收调制器2单片集成在一起，直接调制激光器1提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器2；电吸收调制器2与直接调制激光器1单片集成在一起，电吸收调制器2对直接调制激光器1输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，从而实现对光信号的单边带调制，使得单边带调制光信号的最低带宽没有受到限制；得到的单边带调制光信号被输出给待测器件7；待测器件7，输入端口与电吸收调制器2的输出端口相连，用于改变接收自电吸收调制器2的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器8；该待测器件7可以是任何的无源光子器件；光电探测器8，用于将接收自待测器件7的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪6；矢量网络分析仪6，其电输入端口与光电探测器8的输出端口相连，用于在扫频模式下测量待测器件7的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应；其电输出端口与宽带电功分器5的输入端口相连，从而将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器5，以调制光信号；宽带电功分器5，其用于将矢量网络分析仪输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延迟线3和可调电衰减器4；电延迟线3，其用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器1的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；可调电衰减器4，其用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输出端与电吸收调制器2的高频输入端相连。在本专利技术实施例中，直接调制激光器1可以是任何材料的半导体激光器，其能够与电吸收调制器2进行单片集成即可；电吸收调制器2是采用铌酸锂晶体、半导体聚合物或者有机聚合物，只要其能够与直接调制激光器1单片集成即可。电吸收调制器2的调制带宽越宽越好，半波电压越小越好，偏压越稳定越好，插损越低越好。矢量网络分析仪6的测试带宽越宽越好，测试分辨率越高越好，最好能用计算机实现校准。待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，该系统包括直接调制激光器(1)、电吸收调制器(2)、待测器件(7)、光电探测器(8)、矢量网络分析仪(6)、宽带电功分器(5)、可调电衰减器(4)和电延迟线(3)，其中：直接调制激光器(1)，用于提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器(2)；电吸收调制器(2)，用于对直接调制激光器(1)输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，输出给待测器件(7)；待测器件(7)，用于改变接收自电吸收调制器(2)的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器(8)；光电探测器(8)，用于将接收自待测器件(7)的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪(6)；矢量网络分析仪(6)，用于在扫频模式下测量待测器件(7)的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应，并将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器(5)；宽带电功分器(5)，用于将矢量网络分析仪(6)输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延时线(3)和可调电衰减器(4)；电延迟线(3)，用于匹配两路电信号的电长度，其输出端与直接调制激光器(1)的高频输入端相连，通过调节电长度从而实现单边带调制；可调电衰减器(4)，用于匹配两路电信号的功率，使两路电信号的功率相等，其输入端与电吸收调制器(2)的高频输入端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于双电吸收调制激光器实现单边带调制的系统，其特征在于，该系统包括直接调制激光器(1)、电吸收调制器(2)、待测器件(7)、光电探测器(8)、矢量网络分析仪(6)、宽带电功分器(5)、可调电衰减器(4)和电延迟线(3)，其中：直接调制激光器(1)，用于提供连续光信号，并对该连续光信号进行强度调制产生同相的正负一阶边带，输出给电吸收调制器(2)；电吸收调制器(2)，用于对直接调制激光器(1)输出的强度调制后的光信号进行相位调制，得到单边带调制光信号，输出给待测器件(7)；待测器件(7)，用于改变接收自电吸收调制器(2)的单边带调制光信号的幅度和相位，对该单边带调制光信号的一阶边带进行加权处理，将处理后得到的光信号输出给光电探测器(8)；光电探测器(8)，用于将接收自待测器件(7)的光信号转化为电信号，并将转化之后的电信号输出给矢量网络分析仪(6)；矢量网络分析仪(6)，用于在扫频模式下测量待测器件(7)的频率响应电信号，包括幅度响应和相位响应，并将测量得到的频率响应电信号输出给宽带电功分器(5)；宽带电功分器(5)，用于将矢量网络分析仪(6)输出的频率响应电信号分为两路，分别输出给电延迟线(3)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文亭，刘建国，孙文惠，李伟，祝宁华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11