基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波光子學(xué)領(lǐng)域，更具體的說是一種基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]微波光子學(xué)是上個(gè)世紀(jì)70年代提出一種融合微波技術(shù)和光子技術(shù)的交叉學(xué)科，其兼顧了微波技術(shù)的靈活性和光子技術(shù)的寬帶以及低損耗特性。光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在表征光無源器件的幅度和相位響應(yīng)方面具有重要的意義。光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀充分利用了微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析高分辨率特性以及光子系統(tǒng)的寬帶以及低損耗的特性。傳統(tǒng)的基于激光器掃頻無法高精度測(cè)試無源高Q光子器件的幅度和相位響應(yīng)。
[0003]—般的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是基于小信號(hào)調(diào)制單邊帶技術(shù)測(cè)試光子無源器件的響應(yīng)。然而，小信號(hào)不能避免的降低光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試精度。當(dāng)掃頻的一階邊帶功率低的情況下，無法測(cè)試更高Q值濾波器。本專利提出在大信號(hào)調(diào)制的情況下，首先掃頻得出光子無源待測(cè)器件的幅度和相位響應(yīng)，然后通過薩格納克環(huán)結(jié)合起偏器實(shí)現(xiàn)載波抑制，進(jìn)而掃頻得出光子無源器件的幅度和相位響應(yīng)，最后通過扣除高階邊帶的誤差實(shí)現(xiàn)高精度光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。
[0004]綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)更加精確測(cè)試光子無源器件的幅度和相位響應(yīng)，基于薩格納克的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀應(yīng)運(yùn)而生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠高靈敏度的測(cè)試高Q值光濾波器以及其他無源光子器件的幅度和相位響應(yīng)。
[0006]本發(fā)明提供一種基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置，包括:
[0007]—窄線寬激光器，其用于提供連續(xù)光信號(hào)；
[0008]—第一偏振控制器，其用于調(diào)節(jié)輸出光的偏振態(tài)，其輸入端與窄線寬激光器的光輸出端相連；
[0009]—環(huán)形器，其輸入端口①與第一偏振控制器的輸出端相連；
[0010]—偏振分束器，其用于將光分成兩束相互垂直的偏振光，其輸入端與環(huán)形器的端口②相連；
[0011]—第二偏振控制器，其輸入端與偏振分束器的一個(gè)輸出端口①相連；
[0012]—第三偏振控制器，其輸入端與偏振分束器的另一個(gè)輸出端口②相連；
[0013]—偏振調(diào)制器，其用于產(chǎn)生行波調(diào)制的光信號(hào)，輸出的光信號(hào)包括多個(gè)調(diào)制邊帶，其一個(gè)光輸入端口①與第二偏振控制器的輸出端相連，其另一個(gè)光輸入端口②與第三偏振控制器的輸出端相連；
[0014]一第四偏振控制器，其輸入端與環(huán)形器的端口③相連；
[0015]—光帶通濾波器，其用于濾除下邊帶，只剩于載波和上邊帶，其輸入端與偏振控制器的輸出端相連；
[0016]—起偏器，其用于獲得一定方向的偏振光，其輸入端與光帶通濾波器的輸出端相連；
[0017]—待測(cè)器件，其輸入端與起偏器的輸出端相連；
[0018]—光電探測(cè)器，其用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其輸入端與待測(cè)器件的輸出端相連；
[0019]—矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，其用于在掃頻模式下測(cè)量待測(cè)器件的頻率響應(yīng)，其輸入端與光電探測(cè)器的輸出端相連；
[0020]—電放大器，其用于放大電信號(hào)，其輸入端與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出端相連，其輸出端與偏振調(diào)制器偏振調(diào)制器的電輸入端口相連。
[0021]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]該基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠高靈敏度的測(cè)試高Q值光濾波器以及其他無源光子器件的幅度和相位響應(yīng)。
【附圖說明】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中:
[0024]圖1是本發(fā)明中基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的裝置圖；
[0025]圖2是本發(fā)明中基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置的原理示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明中基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置測(cè)試的幅度響應(yīng)；
[0027]圖4是本發(fā)明中基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置測(cè)試的相位響應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種基于薩格納克環(huán)的光矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀裝置，包括:
[0029]—窄線寬激光器1，其用于提供連續(xù)光信號(hào)，其偏振態(tài)由偏振控制器2調(diào)節(jié)。該窄線寬激光器1是半導(dǎo)體激光器或光纖激光器；
[0030]—第一偏振控制器2，其用于調(diào)節(jié)輸出光耦合器輸出光信號(hào)的偏振態(tài)，使進(jìn)入環(huán)形器3的光信號(hào)具有一定的偏振方向，且有一定強(qiáng)度的光功率。其輸入端口與窄線寬激光器1相連，其輸出端口與環(huán)形器的①端口相連；
[0031]—環(huán)形器3，其端口①與第一偏振控制器2的輸出端口相連，端口②與偏振分束器4的輸入端口相連，端口③與第四偏振控制器8的輸入端口相連；
[0032]—偏振分束器4，其用于將光分成兩束相互垂直的偏振光，一束光順時(shí)針通過第二偏振控制器5進(jìn)入強(qiáng)度調(diào)制器，另一束光逆時(shí)針通過第三偏振控制器6進(jìn)入強(qiáng)度調(diào)制器，其輸入端口與環(huán)形器3的②端口相連，輸出端口分別于第二偏振控制器5、第三偏振控制器6的輸入端口相連；
[0033]—第二偏振控制器5，其用于調(diào)節(jié)偏振分束器輸出的光信號(hào)的偏振態(tài)，和第三偏振控制器6 —起調(diào)節(jié)，確保順時(shí)針和逆時(shí)針的光功率大小相近或相等，其輸入端口與偏振分束器4的一個(gè)端口①相連，其輸出端口與強(qiáng)度調(diào)制器的一個(gè)光輸入端口①相連；
[0034]—第三偏振控制器6，其用于調(diào)節(jié)偏振分束器輸出的光信號(hào)的偏振態(tài)，其輸入端口與偏振分束器4的另一個(gè)端口②相連，其輸出端口與強(qiáng)度調(diào)制器的另一個(gè)光輸入端口②相連；
[0035]—偏振調(diào)制器7，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀13輸出端口提供的經(jīng)過電放大器14放大的微波信號(hào)作用于偏振調(diào)制器7，該微波信號(hào)的頻率與順時(shí)針光信號(hào)頻率匹配，與逆時(shí)針光信號(hào)不匹配，因此只與順時(shí)針的光信號(hào)發(fā)生作用，產(chǎn)生多個(gè)調(diào)制邊帶，而逆時(shí)針的光通過偏振調(diào)制器不受影響，回到環(huán)形器里的光將是有邊帶的載波光信號(hào)，加上未被調(diào)制的光載波信號(hào)，此時(shí)的調(diào)制為大信號(hào)調(diào)制；其用于產(chǎn)生行波調(diào)制的光信號(hào)，輸出的光信號(hào)包括多個(gè)調(diào)制邊帶，其一個(gè)光輸入端口①與第二偏振控制器5的輸出端相連，其另一個(gè)光輸入端口②與第三偏振控制器6的輸出端相連。該偏振調(diào)制器是一種行波調(diào)制器，可以是鈮酸鋰晶體的也可以是半導(dǎo)體聚合物的或者有機(jī)聚合物的；調(diào)制帶寬越寬越好，半波電壓越小越好，偏壓越穩(wěn)定越好，插損越低越好；
[0036]—第四偏振控制器8，其用于調(diào)節(jié)偏振分束器輸出的光信號(hào)的偏振態(tài)，其輸入端口與環(huán)形器的③端口相連，其輸出端口與起偏器9的輸入端口相連。
[0037]其中所述第一、第二、第三、第四偏振控制器2、5、6、8是光纖結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的偏振控制器或空間結(jié)構(gòu)的偏振控制器。
[0038]一光帶通濾波器9，其用于濾除下邊帶，只剩于載波和上邊帶，調(diào)節(jié)起偏器10，使薩格納克環(huán)中順時(shí)針的載波信號(hào)和逆時(shí)針的載波信號(hào)相位差