本发明专利技术公开了一种基于矢量网络分析仪的光器件S参数测量系统及方法。本发明专利技术适用于高速光器件S参数测量，且在S参数测量时，只需要对矢量网络分析仪进行双端口电校准，无需进行光校准，简化了校准过程；将矢量网络分析仪与光波控制模块连接带来的误差综合考虑，建立适用于测量系统的新误差模型，提高了系统的精度；光器件S参数的计算只需在矢量网络分析仪测得结果的基础上进行简单计算，算法简单；采用射频开关控制信号流向，增加了矢量网络分析仪端口的利用率。与现有技术相比，本发明专利技术测量系统集成度高，测量方法操作简易、计算简单且精度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电测试
，涉及一种基于矢量网络分析仪的光器件S参数测 量系统、以及一种基于矢量网络分析仪的光器件S参数测量方法。
技术介绍
高速光传输系统对系统中光器件的性能有着很高的要求，所以光器件参数测试手 段是目前高速光传输的重要研宄方向之一。现有的光器件S参数测试系统主要有三类：第 一类是针对特定光器件的专用仪器测试系统，如半导体激光器参数测试仪、近红外光电探 测器参数测试仪，该类测试系统存在频率调制范围小、适用性差、品类少的缺点；第二类利 用针对特定功能的分立仪器组成的组合测试系统，如利用信号发生器、激光器、电光调制 器、光电转换器、微波功率计及频谱分析仪组成的组合测试系统，可用于各类光电器件的调 制特性测试，该类测试系统存在集成度差、系统累积误差大、校准困难和测试效率低等缺 点；第三类是基于矢量网络分析仪平台的光波元件分析系统，如杨保国在专利《一种基于矢 量网络分析仪的光波元器件测试的校准方法》中提到的利用矢量网络分析仪、电光转换、光 电转换、环形器组成的光波元件分析仪器，该类测试系统存在校准、操作复杂、端口利用效 率低等缺点。由此可见，现有技术中的测试系统均不能很好地满足高速光器件S参数的测 试需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于矢量网络分析仪的 光器件S参数测量系统，该系统具有集成度高、操作简易等优点。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 基于矢量网络分析仪的光器件S参数测量系统，包括矢量网络分析仪和光波控制 模块；其中， 矢量网络分析仪包括信号源、信号处理单元、定向耦合器一、定向耦合器二、以及 端口一和端口二； 光波控制模块包括射频开关一、射频开关二、电光转换模块、光电转换模块、以及 端口三、端口四、端口五、端口六、端口七和端口八； 其中，端口一与端口三连接，端口二与端口四连接； 射频开关一用于选择接通端口五所在支路、或端口七所在支路，电光转换模块设 置在端口七所在支路上； 射频开关二用于选择接通端口六所在支路、或端口八所在支路，光电转换模块设 置在端口八所在支路上； 待测光器件的一端分别与端口五或端口七进行连接，待测光器件的另一端分别与 端口六或端口八进行连接。 进一步，所述光器件包括光电器件、电光器件和光光器件；且 当进行光电器件测试时，射频开关一选择接通端口七所在支路，同时射频开关二 选择接通端口六所在支路； 当进行电光器件测试时，射频开关一选择接通端口五所在支路，同时射频开关二 选择接通端口八所在支路； 当进行光光器件测试时，射频开关一选择接通端口七所在支路，同时射频开关二 选择接通端口八所在支路。 此外，本专利技术还提出了一种基于矢量网络分析仪的光电器件S参数测量方法，该 测量方法基于上述测量系统，其技术方案如下： 信号源产生的测试信号，一部分直接耦合到信号处理单元，另一部分经定向耦合 器一由端口一输出并经端口三进入光波控制模块； 信号进入光波控制模块后，沿着端口七所在支路到达端口七，并经端口七输出到 达待测光电器件，然后由端口六、端口六所在支路到达端口四，由端口四输出并经端口二进 入矢量网络分析仪，经定向耦合器二进入信号处理单元； 信号处理单元对直接耦合的信号和经待测光电器件后的信号进行处理，得出矢量 网络分析仪电平面S参数，经过计算得出待测光电器件的各项S参数信息。 进一步，待测光电器件的各项S参数信息计算过程如下： 根据mason公式得出：【主权项】1. 基于矢量网络分析仪的光器件s参数测量系统，其特征在于，包括矢量网络分析仪 和光波控制模块；其中， 矢量网络分析仪包括信号源、信号处理单元、定向禪合器一、定向禪合器二、W及端口 一和端口二； 光波控制模块包括射频开关一、射频开关二、电光转换模块、光电转换模块、W及端口 S、端口四、端口五、端口六、端口走和端口八； 其中，端口一与端口S连接，端口二与端口四连接； 射频开关一用于选择接通端口五所在支路、或端口走所在支路，电光转换模块设置在 端口走所在支路上； 射频开关二用于选择接通端口六所在支路、或端口八所在支路，光电转换模块设置在 端口八所在支路上； 待测光器件的一端分别与端口五或端口走进行连接，待测光器件的另一端分别与端口 六或端口八进行连接。2. 根据权利要求1所述的基于矢量网络分析仪的光器件S参数测量系统，其特征在于， 所述光器件包括光电器件、电光器件和光光器件；且 当进行光电器件测试时，射频开关一选择接通端口走所在支路，同时射频开关二选择 接通端口六所在支路； 当进行电光器件测试时，射频开关一选择接通端口五所在支路，同时射频开关二选择 接通端口八所在支路； 当进行光光器件测试时，射频开关一选择接通端口走所在支路，同时射频开关二选择 接通端口八所在支路。3. 基于矢量网络分析仪的光电器件S参数测量方法，采用如权利要求2所述的基于矢 量网络分析仪的光器件S参数测量系统，其特征在于， 信号源产生的测试信号，一部分直接禪合到信号处理单元，另一部分经定向禪合器一 由端口一输出并经端口=进入光波控制模块； 信号进入光波控制模块后，沿着端口走所在支路到达端口走，并经端口走输出到达待 测光电器件，然后由端口六、端口六所在支路到达端口四，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于矢量网络分析仪的光器件S参数测量系统，其特征在于，包括矢量网络分析仪和光波控制模块；其中，矢量网络分析仪包括信号源、信号处理单元、定向耦合器一、定向耦合器二、以及端口一和端口二；光波控制模块包括射频开关一、射频开关二、电光转换模块、光电转换模块、以及端口三、端口四、端口五、端口六、端口七和端口八；其中，端口一与端口三连接，端口二与端口四连接；射频开关一用于选择接通端口五所在支路、或端口七所在支路，电光转换模块设置在端口七所在支路上；射频开关二用于选择接通端口六所在支路、或端口八所在支路，光电转换模块设置在端口八所在支路上；待测光器件的一端分别与端口五或端口七进行连接，待测光器件的另一端分别与端口六或端口八进行连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞霞，王广彪，魏石磊，张志辉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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