本实用新型专利技术公开了一种超快脉冲波形时域测量系统，涉及时域测量技术领域，所述系统包括：光纤激光器、分光器、高速光电探测器、斩波器、电光调制器、可变延时线、偏振态调节装置、补偿器、偏振分光器、差分器和锁相放大器。本实用新型专利技术通过各部件的配合，实现了超快时域脉冲波形的测量，提高了高速光电探测器时间响应参数测量的准确性，另外，还实现了超快脉冲波形时域测量系统的集成化、小型化。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及时域测量
，特别涉及一种超快脉冲波形时域测量系统。
技术介绍
从上个世纪九十年代开始，超快脉冲波形时域测量技术的研宄和计量标准的建立成为热点和难点，时域测量范围为10_13s-10_7s之间，该测量的应用主要包括脉冲测距、红外遥感、半导体集成和光通信网络中对超快时域波形进行的测量和校准以及对高速示波器上升时间的校准。例如，国际光纤通信网络发展正朝着高速宽带方向发展，高速光接收机、采样示波器的制造，均需要40GHz、70GHz乃至10GHz的高速光电探测器作为核心校准器件。光电探测器时间响应是检测高速宽带网络和高速采样示波器的关键校准指标，需要对皮秒级脉冲波形进行测量，目前国际上对70GHz至10GHz的高速光电探测器产生的脉冲波形的测量尚无直接的测量系统和测量仪器，只能采用低速示波器测量高速光电探测器的方法间接测量探测器产生的超快时域脉冲波形，导致无法准确测量高速光电探测器的时间响应参量。
技术实现思路
为实现超快时域脉冲波形的测量，以提高高速光电探测器时间响应测量的准确性，本技术提供了一种超快脉冲波形时域测量系统，所述系统包括:光纤激光器、分光器、高速光电探测器、斩波器、电光调制器、可变延时线、偏振态调节装置、补偿器、偏振分光器、差分器和锁相放大器；所述光纤激光器产生光束，所述分光器将产生的光束分为激励光束和采样光束，所述斩波器对所述激励光束按照预设频率进行斩波处理，所述高速光电探测器接收斩波处理后的激励光束，并产生对应的电信号，将所述电信号传输至所述电光调制器，所述偏振态调节装置对采样光束进行偏振态调节，所述可变延时线通过位移来改变偏振态调节后的采样光束的传输距离，并将改变传输距离后的采样光束传输至所述电光调制器，所述补偿器接收通过所述电光调制器进行电光调制后的透过光束，并对所述透过光束偏振态进行补偿，所述偏振分光器将补偿后的透过光束分为水平偏振光和垂直偏振光，所述差分器对所述水平偏振光和垂直偏振光进行差分处理，以获得偏振光的测量信号，所述锁相放大器从所述测量信号中提取所述预设频率的信号，根据提取的信号以及所述可变延时线的位移来获得所述高速光电探测器的时域脉冲波形。其中，所述高速光电探测器通过微波探头或微波转接头将所述电信号传输至所述电光调制器。其中，所述偏振态调节装置包括:四分之一波片、二分之一波片和起偏器；或；所述偏振态调节装置包括:四分之一波片、二分之一波片和格兰泰勒棱镜。其中，所述偏振态调节装置和电光调制器之间设有第一聚光器。其中，所述差分器对所述水平偏振光和垂直偏振光进行差分处理后，对差分处理的结果进行信号放大，以获得偏振光光功率的测量信号。其中，所述电光调制器和补偿器之间设有第二聚光器。其中，所述光纤激光器产生的光束为周期取值范围为50fs?500fs、且与所述高速光电探测器的响应波长相对应的激光脉冲序列。本技术通过各部件的配合，实现了超快时域脉冲波形的测量，提高了高速光电探测器时间响应参数测量的准确性，另外，还实现了超快脉冲波形时域测量系统的集成化、小型化。【附图说明】图1是本技术一种实施方式的超快脉冲波形时域测量系统的结构框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。图1是本技术一种实施方式的超快脉冲波形时域测量系统的结构框图；参照图1，所述系统包括:光纤激光器1、分光器2、斩波器3、高速光电探测器4、电光调制器5、可变延时线8、偏振态调节装置、补偿器12、偏振分光器13、差分器14和锁相放大器15 ;所述光纤激光器I产生光束(本实施方式中，该光束为周期取值范围为50fs?500fs、且与所述高速光电探测器的响应波长相对应的激光脉冲序列)，所述分光器2将产生的光束分为激励光束和采样光束，所述斩波器对所述激励光束按照预设频率进行斩波处理，所述高速光电探测器4接收斩波处理后的激励光束，并产生对应的电信号，将所述电信号传输至所述电光调制器5上，所述偏振态调节装置对采样光束进行偏振态调节，所述可变延时线8通过位移来改变振态调节后的采样光束的传输距离，并将改变传输距离后的采样光束传输至所述电光调制器5，所述补偿器12接收通过所述电光调制器5进行电光调制后的透过光束，并对所述透过光束偏振态进行补偿，所述偏振分光器13将补偿后的透过光束分为水平偏振光和垂直偏振光，所述差分器14对所述水平偏振光和垂直偏振光进行差分处理，以获得偏振光光功率的测量信号，所述锁相放大器15从所述测量信号中提取所述预设频率的信号，根据提取的信号以及所述可变延时线的位移来获得所述高速光电探测器4的时域脉冲波形(该时域脉冲波形即为高速光探测器的时间响应)。本实施方式中，所述电光调制器5包括共面波导、微波接头和封装构架，由所述共面波导来实现电光调制。为便于观察所述透过光束在共面波导金属电极上的位置，可选地，所述系统还包括:显微镜和红外CCD传感器，通过显微镜对所述共面波导表面进行放大，并通过红外CCD传感器观察透过光束的位置获取图像。将所述电信号传输所述共面波导可采用多种方式，为提高传输效率，可选地，所述高速光电探测器4通过微波探头16将所述电信号传输至所述共面波导上，当然，还可采用其他方式，例如，通过微波转接头来实现传输，本实施方式对此不加以限制。将第二路光束调节至预设偏振态可采用多种方式，为便于实现，可选地，所述偏振态调节装置包括:四分之一波片6、二分之一波片7当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超快脉冲波形时域测量系统，其特征在于，所述系统包括：光纤激光器、分光器、高速光电探测器、斩波器、电光调制器、可变延时线、偏振态调节装置、补偿器、偏振分光器、差分器和锁相放大器；所述光纤激光器产生光束，所述分光器将产生的光束分为激励光束和采样光束，所述斩波器对所述激励光束按照预设频率进行斩波处理，所述高速光电探测器接收斩波处理后的激励光束，并产生对应的电信号，将所述电信号传输至所述电光调制器，所述偏振态调节装置对采样光束进行偏振态调节，所述可变延时线通过位移来改变偏振态调节后的采样光束的传输距离，并将改变传输距离后的采样光束传输至所述电光调制器，所述补偿器接收通过所述电光调制器进行电光调制后的透过光束，并对所述透过光束偏振态进行补偿，所述偏振分光器将补偿后的透过光束分为水平偏振光和垂直偏振光，所述差分器对所述水平偏振光和垂直偏振光进行差分处理，以获得偏振光的测量信号，所述锁相放大器从所述测量信号中提取所述预设频率的信号，根据提取的信号以及所述可变延时线的位移来获得所述高速光电探测器的时域脉冲波形。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李建威，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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