一种啁啾测量装置及方法、计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:22887815 阅读:36 留言:0更新日期:2019-12-21 08:43
本发明专利技术实施例公开一种啁啾测量装置及方法、计算机可读存储介质,包括:第一激光器、第二激光器、光信号调制电路、光耦合器、采样电路和处理器;第一激光器的输出端与光信号调制电路的输入端相连,光耦合器的输入端分别与光信号调制电路的输出端,第二激光器的输出端相连,光耦合器的输出端与采样电路的输入端相连,采样电路的输出端与所述处理器相连;处理器用于对采样电路输出的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子,根据预设啁啾测量模型和相移变换因子计算得到啁啾参数;预设啁啾测量模型是用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数。

A device and method for chirp measurement, computer readable storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种啁啾测量装置及方法、计算机可读存储介质
本专利技术涉及光通信领域,尤其涉及一种啁啾测量装置及方法、计算机可读存储介质。
技术介绍
近年来,硅光子技术由于可以兼容现有的CMOS技术实现低成本,小封装的高速光电混合集成器件受到了越来越多的关注,其中硅光调制器作为硅光子技术中的核心器件,已经在光互连骨干网传输中使用。硅光调制器是基于非线性的等离子的色散效应,引起波导有源区折射率的变化,从而实现光信号的相位调制。然而,这种调制方式不仅会改变光信号的相位,还会改变光信号的强度,导致调制后的光信号在光纤传输中产生啁啾效应,造成光信号的相位及强度失真。准确测量硅光调制器的啁啾对于评估硅光调制器的调制特性至关重要,在现有的测试技术中心,啁啾测量装置在对硅光调制器的啁啾参数进行测量时,通常是给硅光调制器的射频引脚添加测试信号,再通过光谱仪对测试信号进行监测,从而得到啁啾参数,然而,这种方式没有考虑硅光调制器的推挽结构所带来的光信号的非线性相位变化以及强度变化,使得啁啾参数的测量准确度较低。
技术实现思路
本专利技术主要提供一种啁啾测量装置及方法、计算机可读存储介质,能够提高啁啾参数测量的准确度。本专利技术的技术方案是这样实现的:第一方面,本专利技术实施例提供一种啁啾测量装置,包括:第一激光器、第二激光器、光信号调制电路、光耦合器、采样电路和处理器;所述第一激光器的输出端与所述光信号调制电路的输入端相连,所述光耦合器的输入端分别与所述光信号调制电路的输出端,所述第二激光器的输出端相连,所述光耦合器的输出端与所述采样电路的输入端相连,所述采样电路的输出端与所述处理器相连;所述处理器,用于对所述采样电路输出的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子,根据预设啁啾测量模型和所述相移变换因子计算得到啁啾参数;所述预设啁啾测量模型是用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数;通过所述光信号调制电路对所述第一激光器生成的输入光信号进行调制,得到调制光信号,利用所述光耦合器将所述调制光信号,与所述第二激光器生成的本振光信号进行混频,得到混频光信号,通过所述采样电路对所述混频光信号进行采样,并将所述采样电路输出的所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量送入所述处理器,计算出所述啁啾参数。在上述方案中,所述采样电路包括:光电信号转换器和采样器;所述光电信号转换器的输入端与所述光耦合器的输出端相连;所述采样器的输入端与所述光电信号转换器的输出端相连;所述采样器的输出端与所述处理器相接;通过所述光电信号转换器将所述混频光信号转换为第一电压信号,通过所述采样器对所述第一电压信号进行采样,得到所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量。在上述方案中,所述采样电路还包括:跨阻放大器;所述跨阻放大器的输入端与所述光电信号转换器的输出端相连;所述跨阻放大器的输出端,与所述采样器的输入端相连;通过所述光电信号转换器将所述混频光信号转换为电流信号,利用所述跨阻放大器将所述电流信号转换为第二电压信号,并将所述第二电压信号送入所述采样器中进行采样,得到所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量。在上述方案中,所述第一激光器生成的所述输入光信号,与所述第二激光器生成的所述本振光信号存在频偏。在上述方案中,所述光信号调制电路,包括:硅光调制器、测试信号发生器、直流电压源;所述第一激光器的输出端与所述硅光调制器相连,所述硅光调制器的输出端与所述光耦合器的输入端相连;所述测试信号发生器与所述硅光调制器相连;所述直流电压源与所述硅光调制器相连;通过测试信号发生器向所述硅光调制器输入测试信号,通过所述直流电压源向所述硅光调制器输入直流偏置和射频偏置,利用硅光调制器对所述输入光信号和所述测试信号进行调制,得到所述调制光信号。在上述方案中,所述硅光调制器包括:光信号输入端、第一光路、第二光路和光信号输出端;所述光信号输入端与所述第一激光器的输出端相连,所述光信号输出端与所述光耦合器的输入端相连;所述第一光路和所述第二光路,从所述光信号输入端分开,在所述光信号输出端汇合;通过所述光信号输入端接收到输入光信号,利用第一光路和第二光路对所述输入光信号进行调制,并在所述光信号输出端得到所述调制光信号并输出。第二方面,本专利技术实施例提供了一种啁啾测量方法,应用于上述第一方面任一项所述的啁啾测量装置,包括:通过设置的第一激光器生成输入光信号,通过设置的第二激光器生成本振光信号;对所述输入光信号进行调制,得到调制光信号;将所述调制光信号和所述本振光信号混频,得到混频光信号;对所述混频光信号进行采样,得到所述混频光信号的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量;对所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子,根据预设啁啾测量模型和所述相移变换因子计算得到啁啾参数;所述啁啾测量模型用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数。在上述方案中,所述对所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子,包括:获取预设光复场强度模型,并对所述预设光复场强度模型进行傅里叶变换,得到第一频谱模型和第二频谱模型;将所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量各自代入所述第一频谱模型和所述第二频谱模型中,分别计算出第一直流输出、第二直流输出、第一一次谐波输出、第二一次谐波输出、第一二次谐波输出、第二二次谐波输出、第一三次谐波输出和第二三次谐波输出;采用所述第一直流输出与所述第二直流输出进行相移系数计算,得到直流相移因子;利用所述第一一次谐波输出和所述第二一次谐波输出进行相移系数计算,分别得到一次和值相移因子和一次差值相移因子;根据所述第一二次谐波输出和所述第二二次谐波输出进行相移系数计算,分别得到二次和值相移因子和二次差值相移因子;利用所述第一三次谐波输出和所述第二三次谐波输出进行相移系数计算,分别得到三次和值相移因子和三次差值相移因子;采用所述直流相移因子、所述一次和值相移因子、所述一次差值相移因子、所述二次和值相移因子、所述二次差值相移因子、所述三次和值相移因子以及所述三次差值相移因子,作为所述相移变换因子。在上述方案中,所述采用所述第一直流输出与所述第二直流输出进行相移系数计算,得到直流相移因子,包括:采用所述第一直流输出与所述第二直流输出做差,得到直流差值结果;对所述第一直流输出和所述第二直流输出求和,得到直流和值结果;将所述直流差值结果与所述直流和值结果相比,将所得到的比值作为所述直流相移因子。在上述方案中,所述利用第一一次谐波输出和第二一次谐波输出进行相移系数计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种啁啾测量装置,其特征在于,所述测量装置包括:/n第一激光器、第二激光器、光信号调制电路、光耦合器、采样电路和处理器;/n所述第一激光器的输出端与所述光信号调制电路的输入端相连,所述光耦合器的输入端分别与所述光信号调制电路的输出端,所述第二激光器的输出端相连,所述光耦合器的输出端与所述采样电路的输入端相连,所述采样电路的输出端与所述处理器相连;/n所述处理器,用于对所述采样电路输出的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子;根据预设啁啾测量模型和所述相移变换因子计算得到啁啾参数;所述预设啁啾测量模型是用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数;/n通过所述光信号调制电路对所述第一激光器生成的输入光信号进行调制,得到调制光信号,利用所述光耦合器将所述调制光信号,与所述第二激光器生成的本振光信号进行混频,得到混频光信号,通过所述采样电路对所述混频光信号进行采样,并将所述采样电路输出的所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量送入所述处理器,计算出所述啁啾参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种啁啾测量装置,其特征在于,所述测量装置包括:
第一激光器、第二激光器、光信号调制电路、光耦合器、采样电路和处理器;
所述第一激光器的输出端与所述光信号调制电路的输入端相连,所述光耦合器的输入端分别与所述光信号调制电路的输出端,所述第二激光器的输出端相连,所述光耦合器的输出端与所述采样电路的输入端相连,所述采样电路的输出端与所述处理器相连;
所述处理器,用于对所述采样电路输出的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子;根据预设啁啾测量模型和所述相移变换因子计算得到啁啾参数;所述预设啁啾测量模型是用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数;
通过所述光信号调制电路对所述第一激光器生成的输入光信号进行调制,得到调制光信号,利用所述光耦合器将所述调制光信号,与所述第二激光器生成的本振光信号进行混频,得到混频光信号,通过所述采样电路对所述混频光信号进行采样,并将所述采样电路输出的所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量送入所述处理器,计算出所述啁啾参数。


2.根据权利要求1所述的啁啾测量装置,其特征在于,
所述采样电路包括:光电信号转换器和采样器;
所述光电信号转换器的输入端与所述光耦合器的输出端相连;
所述采样器的输入端与所述光电信号转换器的输出端相连;
所述采样器的输出端与所述处理器相接;
通过所述光电信号转换器将所述混频光信号转换为第一电压信号,通过所述采样器对所述第一电压信号进行采样,得到所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量。


3.根据权利要求2所述的啁啾测量装置,其特征在于,所述采样电路还包括:跨阻放大器;
所述跨阻放大器的输入端与所述光电信号转换器的输出端相连;
所述跨阻放大器的输出端,与所述采样器的输入端相连;
通过所述光电信号转换器将所述混频光信号转换为电流信号,利用所述跨阻放大器将所述电流信号转换为第二电压信号,并将所述第二电压信号送入所述采样器中进行采样,得到所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量。


4.根据权利要求1所述的啁啾测试装置,其特征在于,
所述第一激光器生成的所述输入光信号,与所述第二激光器生成的所述本振光信号存在频偏。


5.根据权利要求1所述的啁啾测量装置,其特征在于,
所述光信号调制电路,包括:硅光调制器、测试信号发生器、直流电压源;
所述第一激光器的输出端与所述硅光调制器相连,所述硅光调制器的输出端与所述光耦合器的输入端相连;
所述测试信号发生器与所述硅光调制器相连;
所述直流电压源与所述硅光调制器相连;
通过测试信号发生器向所述硅光调制器输入测试信号,通过所述直流电压源向所述硅光调制器输入直流偏置和射频偏置,利用硅光调制器对所述输入光信号和所述测试信号进行调制,得到所述调制光信号。


6.根据权利要求5所述的啁啾测量装置,其特征在于,
所述硅光调制器包括:光信号输入端、第一光路、第二光路和光信号输出端;
所述光信号输入端与所述第一激光器的输出端相连,所述光信号输出端与所述光耦合器的输入端相连;
所述第一光路和所述第二光路,从所述光信号输入端分开,在所述光信号输出端汇合;
通过所述光信号输入端接收到输入光信号,利用第一光路和第二光路对所述输入光信号进行调制,并在所述光信号输出端得到所述调制光信号并输出。


7.一种啁啾测量方法,其特征在于,应用于权利要求1-6任一项所述的啁啾测量装置,所述方法包括:
通过设置的第一激光器生成输入光信号,通过设置的第二激光器生成本振光信号;
对所述输入光信号进行调制,得到调制光信号;
将所述调制光信号和所述本振光信号混频,得到混频光信号;
对所述混频光信号进行采样,得到所述混频光信号的直流分量、一次谐波分量、二次谐波分量和三次谐波分量;
对所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子;根据预设啁啾测量模型和所述相移变换因子计算得到啁啾参数;所述啁啾测量模型用于测量所述光信号调制电路的啁啾参数。


8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量进行相移系数计算,得到相移变换因子,包括:
获取预设光复场强度模型,并对所述预设光复场强度模型进行傅里叶变换,得到第一频谱模型和第二频谱模型;
将所述直流分量、所述一次谐波分量、所述二次谐波分量和所述三次谐波分量各自代入所述第一频谱模型和所述第二频谱模型中,分别计算出第一直流输出、第二直流输出、第一一次谐波输出、第二一次谐波输出、第一二次谐波输出、第二二次谐波输出、第一三次谐波输出和第二三次谐波输出;
采用所述第一直流输出与所述第二直流输出进行相移系数计算,得到直流相移因子;
利用所述第一一次谐波输出和所述第二一次谐波输出进行相移系数计算,分别得到一次和值相移因子和一次差值相移因子;
根据所述第一二次谐波输出和所述第二二次谐波输出进行相移系数计算,分别得到二次和值相移因子和二次差值相移因子;
利用所述第一三次谐波输出和所述第二三次谐波输出进行相移系数计算,分别得到三次和值相移因子和三次差值相移因子;
采用所述直流相移因子、所述一次和值相移因子、所述一次差值相移因子、所述二次和值相移因子、所述二次差值相移因子、所述三次和值相移因子以及所述三次差值相移因子,作为所述相移变换因子。


9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述采用所述第一直流输出与所述第二直流输出进行相移系数计算,得到直流相移因子,包括:
采用所述第一直流输出与所述第二直流输出做差,得到直流差值结果;
对所述第一直流输出和所述第二直流输出求和,得到直流和值结果;
将所述直流差值结果与所述直流和值结果相比,将所得到的比值作为所述直流相移因子...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏刚张博胡蕾蕾李凤丁兰甘霖飞
申请(专利权)人:武汉光迅科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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