本发明专利技术涉及一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置，该装置包括用于输出所述第一微波信号的参考信号输出端和用于输入与飞秒脉冲激光束同步的梳状谱信号的信号输入端，该装置进一步包括第一微波信号源、第二微波信号源、GSG微波探针、共面波导、飞秒脉冲激光器、斩波器、起偏器、光学延时线、λ/2波片、偏振光补偿器、λ/4波片、偏振光分光器、平衡光电探测器、锁相放大器、控制和计算单元和函数发生器。本发明专利技术优点在于基于光电技术能够准确的测量梳状谱发生器的时域波形，进而得到梳状谱发生器的相位谱。装置理论上可测量带宽高达110GHz的梳状谱发生器，并且与传统梳状谱发生器相位谱测量方法相比，具有修正处理少，溯源链完整等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置，该装置包括用于输出所述第一微波信号的参考信号输出端和用于输入与飞秒脉冲激光束同步的梳状谱信号的信号输入端，该装置进一步包括第一微波信号源、第二微波信号源、GSG微波探针、共面波导、飞秒脉冲激光器、斩波器、起偏器、光学延时线、λ/2波片、偏振光补偿器、λ/4波片、偏振光分光器、平衡光电探测器、锁相放大器、控制和计算单元和函数发生器。本专利技术优点在于基于光电技术能够准确的测量梳状谱发生器的时域波形，进而得到梳状谱发生器的相位谱。装置理论上可测量带宽高达110GHz的梳状谱发生器，并且与传统梳状谱发生器相位谱测量方法相比，具有修正处理少，溯源链完整等优点。【专利说明】
本专利技术涉及一种相位谱测量装置，特别是。
技术介绍
传统获得梳状谱发生器相位谱的传统方法为:使用示波器测量梳状谱发生器的时域波形，对示波器测量中存在的时基失真、时基抖动与阻抗失配、示波器本身冲击响应等影响进行修正，得到更准确的时域信号波形，再对信号进行傅立叶变化，得到梳状谱发生器的相位谱。这种测量装置的瓶颈在于需要进行大量复杂的修正处理、可测量的梳状谱发生器带宽受限于示波器本身的带宽并无法形成完整的溯源链。目前梳状谱发生器的带宽已经达到了67GHz，传统的基于示波器的相位谱测量方法存在已经满足不了此带宽下梳状谱发生器的校准需求。因此，需要探索一种更加简便快捷并且可溯源于国际基本单位的新方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置，用以解决传统基于示波器测量方法在测量带宽与测量效率上的局限问题。为解决上述技术问题，本发专利技术采用下述技术方案:一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置，该测量装置包括用于产生同步的第一微波信号和第二微波信号的微波信号发生装置；用于输出所述第一微波信号的激励信号输出端；基于所述第二微波信号产生飞秒脉冲激光束的飞秒脉冲激光器；沿所述飞秒脉冲激光束传输路径设置的延时单元；用于输入与所述飞秒脉冲激光束同步的梳状谱信号的信号输入端；其背面衬底形成有电光效应材料的共面波导，该共面波导被定位为使得经延时和聚焦的飞秒激光束在共面波导背面衬底的入射位置处于共面波导信号电极和地电极的缝隙间；GSG微波探针，用于将所述梳状谱信号耦合到所述共面波导以产生辐射电场；沿透射经过共面波导的飞秒激光束的传输路径依次设置的偏振光分光器和平衡光探测器；锁相放大器，用于与延时单元的每一步进相对应的采集所述平衡光电探测器产生的电流差；计算单元，基于所采集的电流差得到所述梳状谱信号的时域波形。优选的，所述微波信号发生装置包括第一微波信号源和第二微波信号源，所述第一微波信号源的IOMHz参考信号输出端与第二微波信号源的IOMHz参考输入端相连接,所述第一微波信号源的另一输出端输出第一微波信号，所述第二微波信号源的输出端输出第二微波信号。优选的，该装置还包括对所述飞秒脉冲激光束进行偏振的起偏器；连接在起偏器和延时单元之间的λ/2波片；对透射经过所述共面波导的飞秒激光束进行补偿的偏振光补偿器；和连接在偏振光补偿器和偏振光分光器之间的λ /4波片。优选的，该装置还包括连接在飞秒脉冲激光器和起偏器之间的斩波器；和为所述斩波器和锁相放大器提供参考信号的函数发生器。优选的，该装置还包括控制单元，所述控制单元控制延时单元和锁相放大器，以使锁相放大器与延时单元的每一步进对应采集所述平衡光电探测器产生的电流差，所述计算单元基于傅里叶变换对延时周期内相应的采集数据进行处理以得到梳状谱发生器的相位-1'TfeP曰。一种用于测量梳状谱发生器相位谱的方法，该方法包括以第一微波信号作为参考信号得到梳状谱信号，并将该信号通过GSG微波探针传输至共面波导；基于第二微波信号产生飞秒脉冲激光束，所述第一微波信号与所述第二微波信号同步；经过延时和聚焦的飞秒激光束入射到其背面衬底形成有电光效应材料的共面波导衬底上，入射位置处于共面波导信号电极和地电极的缝隙间；对从共面波导正面透射出的飞秒脉冲激光进行偏振分光，分光后的两路光束入射至平衡光电探测器；与延时单元的每一步进相对应的采集所述平衡光电探测器产生的电流差进行采样，并得到采样信号。优选的，所述飞秒激光束在延时单元移动范围内保持准直。优选的，该方法进一步包括控制所述延时单元扫描一个周期，并控制所述锁相放大器将该周期内相对应地采集到的测量数据进行处理，得到时域波形。优选的，该方法进一步包括基于傅里叶变换对时域波形进行处理，得到梳状谱发生器的相位谱。本专利技术优点在于基于光电技术能够准确的测量梳状谱发生器的时域波形，进而得到梳状谱发生器的相位谱。装置理论上可测量带宽高达IlOGHz的梳状谱发生器，并且与传统梳状谱发生器相位谱测量方法相比，具有修正处理少，溯源链完整等优点。【专利附图】【附图说明】图1示为一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置示意图；Al、参考信号输出端，A2、梳状谱信号的信号输入端；1、第一微波信号源,2、第二微波信号源,3、梳状谱发生器,4、微波探针,5、共面波导，6、飞秒脉冲激光器,7、斩波器,8、起偏器,9、光学延时线，10、λ /2波片,11、偏振光补偿器，12、λ /4波片，13、偏振光分光器，14、平衡光电探测器，15、锁相放大器，16、计算机，17、函数发生器。【具体实施方式】下面根据附图对本专利技术做进一步描述。该装置包括用于输出所述第一微波信号的参考信号输出端Al和用于输入与飞秒脉冲激光束同步的梳状谱信号的信号输入端A2，该装置进一步包括第一微波信号源1、第二微波信号源2、梳状谱发生器3、GSG微波探针4、共面波导5、飞秒脉冲激光器6、斩波器7、起偏器8、光学延时线9、λ /2波片10、偏振光补偿器11、λ /4波片12、偏振光分光器13、平衡光电探测器14、锁相放大器15、控制和计算单元16和函数发生器17。第一微波信号源的IOMHz参考信号输出端与第二微波信号源的IOMHz参考输入端相连接，所述第一微波信号源的另一输出端与梳状谱发生器3的输入端连接，所述第二微波信号源的输出端与飞秒脉冲激光器6的稳频参考输入端连接。梳状谱发生器3的输出端连接微波探针4，微波探针4与共面波导5压接。飞秒脉冲激光器6输出的激光在空间中传播，依次经过斩波器7、起偏器8、例如光学延时线9的延时单元和λ/2波片10，入射到共面波导5的铌酸锂晶体衬底上，入射光由共面波导5信号电极与地电极之间的间隙透射，透射光依次经过偏振光补偿器11、λ /4波片12、偏振光分器13，射入平衡光电探测器14中，平衡光电探测器14输出端与锁相放大器15信号输入端相连。函数发生器17的两个参考信号输出端分别连接到斩波器7参考输入端与锁相放大器15参考输入端。例如计算机的控制和计算单元通过GPIB-UBS线与锁相放大器15与光学延时线9相连接。图1所述装置的工作过程:第一微波信号源的IOMHz参考信号输出端输出的IOMHz微波信号作为参考信号传输给第二微波信号源2,第一微波信号源I的另一输出端输出的第一微波信号作为梳状谱发生器3的激励信号，第二微波信号源2基于所述的IOMHz参考信号输出与第一微波信号共时基的第二微波信号，所述第二微波信号为频率为f的正弦信号。所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量梳状谱发生器相位谱的装置，其特征在于：该测量装置包括用于产生同步的第一微波信号和第二微波信号的微波信号发生装置；用于输出所述第一微波信号的激励信号输出端；基于所述第二微波信号产生飞秒脉冲激光束的飞秒脉冲激光器；沿所述飞秒脉冲激光束传输路径设置的延时单元；用于输入与所述飞秒脉冲激光束同步的梳状谱信号的信号输入端；其背面衬底形成有电光效应材料的共面波导，该共面波导被定位为使得经延时和聚焦的飞秒激光束在共面波导背面衬底的入射位置处于共面波导信号电极和地电极的缝隙间；GSG微波探针，用于将所述梳状谱信号耦合到所述共面波导以产生辐射电场；沿透射经过共面波导的飞秒激光束的传输路径依次设置的偏振光分光器和平衡光探测器；锁相放大器，用于与延时单元的每一步进相对应的采集所述平衡光电探测器产生的电流差；计算单元，基于所采集的电流差得到所述梳状谱信号的时域波形。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜河，龚鹏伟，谢文，马红梅，杨春涛，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：
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