專利名稱:縮減光檢波器的存儲(chǔ)效應(yīng)的裝置和方法
本發(fā)明涉及光檢波器，并更具體地涉及縮減高速光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中的光檢波器的存儲(chǔ)效應(yīng)的方法。
各種高速光信號(hào)通常是采用將所述光信號(hào)連續(xù)地加到一光檢波器并用一電子采樣系統(tǒng)對(duì)該檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣的方法來測(cè)量的。這樣一種電子采樣系統(tǒng)被用于特克特朗尼克(Tektronix)公司(在美國俄勒岡州、比弗頓-Beaverton，Oregon)制造的纖維光學(xué)時(shí)疇反射計(jì)系列的OF/50型中。由于采用脈沖輸入，所以檢波器的輸出信號(hào)在輸入脈沖的后沿處因檢波器的存儲(chǔ)時(shí)間作用而使其呈指數(shù)衰減狀。從檢波器輸出信號(hào)的(后沿部)衰減期間內(nèi)的某一定時(shí)控制起，被加到該采樣系統(tǒng)的一個(gè)采樣選通脈沖將導(dǎo)致一個(gè)與輸入脈沖的實(shí)際值有顯著誤差的采樣輸出信號(hào)。為了在輸出端產(chǎn)生一更加準(zhǔn)確的信號(hào)值，我們想望一種用于縮減此種檢波器的存儲(chǔ)時(shí)間效應(yīng)的方法。
因此，本發(fā)明通過使用一個(gè)光調(diào)制器裝置為精選和改進(jìn)光檢波器的性能而提供一種縮減光檢波器的存儲(chǔ)效應(yīng)的方法。將光信號(hào)輸入到在采樣時(shí)間之前是斷開的所述光調(diào)制器，以防止光線傳到光檢波器。然后，剛好在采樣選通脈沖開始之前或正好與采樣選通脈沖開始的同時(shí)使該光調(diào)制器導(dǎo)通。因此光信號(hào)被阻止傳到檢波器以免產(chǎn)生存儲(chǔ)效應(yīng)而在采樣期間使輸出的電信號(hào)失真。
只要結(jié)合所附權(quán)利要求
書及附圖閱讀下文的詳細(xì)說明就可明瞭本發(fā)明的各種目的、優(yōu)點(diǎn)和其它新穎特性了。
圖1A是先有技術(shù)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的方框圖。
圖1B是圖1A的先有技術(shù)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的定時(shí)圖。
圖2A是按照本發(fā)明的高速光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的方框圖。
圖2B是圖2A的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的定時(shí)圖。
現(xiàn)參考圖1A和1B，先有技術(shù)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)具有一由(A)所示輸入光信號(hào)的光檢波器10。由(B)所示的該光檢波器的輸出信號(hào)輸入到采樣系統(tǒng)12。該采樣系統(tǒng)12被來自定時(shí)控制電路14，由(c)表示的采樣選通脈沖觸發(fā)而即刻對(duì)光檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣。從取樣系統(tǒng)12產(chǎn)生的由(D)所表示的輸出信號(hào)，表明與在采樣時(shí)的光信號(hào)實(shí)際值相比，該測(cè)量值存在著誤差。
圖2A和2B示出具有一個(gè)在光檢波器10之前插入的光調(diào)制器16的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。在此情況下所述光調(diào)制器16、由(F)所示的輸出信號(hào)輸入到光檢波器10，再由如先有技術(shù)中的采樣系統(tǒng)14對(duì)光檢波器10的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣。在從定時(shí)控制電路14的采樣選通脈沖到來之前，所述光調(diào)制器16是斷開的。剛好在定時(shí)控制電路14產(chǎn)生采樣選通脈沖之前或同時(shí)，該定時(shí)控制電路14就將如由(E)所示的調(diào)制器選通脈沖加到光調(diào)制器16，以使所述光調(diào)制器導(dǎo)通而使光信號(hào)(A)的一部分(F)傳送到光檢波器10上。采樣選通脈沖(c)對(duì)光檢波器的輸出信號(hào)(B)進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生采樣輸出信號(hào)(D)，于是采樣輸出信號(hào)(D)即相當(dāng)于采樣時(shí)的輸入光信號(hào)(A)的實(shí)際值。
對(duì)于許多采樣來說，各采樣之間的時(shí)間間隔，亦即光調(diào)制器的各次導(dǎo)通之間的時(shí)間間隔，是由使光檢波器10的存儲(chǔ)效應(yīng)能衰減所需的時(shí)間而確定的。并且使光調(diào)制器的導(dǎo)通時(shí)間持續(xù)得越短越好，亦即使該導(dǎo)通時(shí)間只是采樣系統(tǒng)12為獲得該采樣而需要的時(shí)間。因此，如果對(duì)所述光輸入信號(hào)的最大值來說存儲(chǔ)效應(yīng)衰減時(shí)間是100毫微秒，那么，該光信號(hào)的采樣速率可為10兆赫。
因此，本發(fā)明通過在光檢波器的輸入端使用一個(gè)光調(diào)制器來縮減光檢波器的存儲(chǔ)時(shí)間效應(yīng)，為改進(jìn)高速光測(cè)量系統(tǒng)的性能提供了一種手段，該光調(diào)制器僅在采樣期間是導(dǎo)通的。
權(quán)利要求
1.一種具有待測(cè)光信號(hào)作為輸入，而其輸出被一采樣系統(tǒng)所采樣的光檢波器的改進(jìn)型光測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于其中，包括用于除了由采樣系統(tǒng)對(duì)光檢波器的輸出進(jìn)行采樣期間之外，阻止光信號(hào)輸入到光檢波器的裝置。
2.如權(quán)利要求
1所述的一種改進(jìn)型光測(cè)量系統(tǒng)，特征在于;其中所述阻止信號(hào)的裝置包括-一光調(diào)制器，它具有作為輸入的光信號(hào)，并輸出一種調(diào)制過的光信號(hào)以便輸入到光檢波器;以及-用于僅當(dāng)采樣系統(tǒng)對(duì)光檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣期間導(dǎo)通所述光調(diào)制器的裝置。
3.如權(quán)利要求
2所述的改進(jìn)型光測(cè)量系統(tǒng)，特征在于其中所述導(dǎo)通裝置包含一個(gè)定時(shí)控制電路，該電路為采樣系統(tǒng)產(chǎn)生一種采樣選通脈沖以對(duì)光檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣;并為使光調(diào)制器導(dǎo)通而產(chǎn)生一種調(diào)制器選通脈沖;所述調(diào)制器選通脈沖大致與采樣選通脈沖同時(shí)產(chǎn)生，并具有大于或等于采樣選通脈沖寬度的脈寬。
4.如權(quán)利要求
3所述的一種改進(jìn)型光測(cè)量系統(tǒng)，特征在于其中所述定時(shí)控制電路可輸出許多采樣選通脈沖和調(diào)制器選通脈沖，所述脈沖速率取決于為獲得不存在存儲(chǔ)效應(yīng)的采樣時(shí)光檢波器的存儲(chǔ)效應(yīng)衰減時(shí)間。
專利摘要
光檢波器的存儲(chǔ)效應(yīng)的縮減作用是通過將一光調(diào)制器插入于待測(cè)光信號(hào)和光檢波器之間而獲得的。通常，該調(diào)制器是斷開的，而僅僅當(dāng)采樣系統(tǒng)對(duì)所述光檢波器輸出進(jìn)行采樣期間才是導(dǎo)通的。
文檔編號(hào)G01M11/02GK87107898SQ87107898
公開日1988年7月6日 申請(qǐng)日期1987年11月16日
發(fā)明者唐納德·L·布蘭德 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan