基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置制造方法及图纸

一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，包括：一窄线宽激光器；一第一偏振控制器，其输入端与窄线宽激光器的光输出端相连；一环形器，其输入端口①与第一偏振控制器的输出端相连；一偏振分束器，其输入端与环形器的端口②相连；一第二偏振控制器，其输入端与偏振分束器的一个输出端口①相连；一第三偏振控制器，其输入端与偏振分束器的另一个输出端口②相连；一偏振调制器，其一个光输入端口①与第二偏振控制器的输出端相连，其另一个光输入端口②与第三偏振控制器的输出端相连；一第四偏振控制器，其输入端与环形器的端口③相连；一光带通滤波器，及依次连接的一起偏器、待测器件、光电探测器、矢量网络分析仪、电放大器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波光子学领域，更具体的说是一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪。
技术介绍
微波光子学是上个世纪70年代提出一种融合微波技术和光子技术的交叉学科，其兼顾了微波技术的灵活性和光子技术的宽带以及低损耗特性。光矢量网络分析仪在表征光无源器件的幅度和相位响应方面具有重要的意义。光矢量网络分析仪充分利用了微波矢量网络分析高分辨率特性以及光子系统的宽带以及低损耗的特性。传统的基于激光器扫频无法高精度测试无源高Q光子器件的幅度和相位响应。一般的光矢量网络分析仪是基于小信号调制单边带技术测试光子无源器件的响应。然而，小信号不能避免的降低光矢量网络分析仪的测试精度。当扫频的一阶边带功率低的情况下，无法测试更高Q值滤波器。本专利提出在大信号调制的情况下，首先扫频得出光子无源待测器件的幅度和相位响应，然后通过萨格纳克环结合起偏器实现载波抑制，进而扫频得出光子无源器件的幅度和相位响应，最后通过扣除高阶边带的误差实现高精度光矢量网络分析仪。综上所述，为了实现更加精确测试光子无源器件的幅度和相位响应，基于萨格纳克的光矢量网络分析仪应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，具有结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。本专利技术提供一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，包括：一窄线宽激光器，其用于提供连续光信号；一第一偏振控制器，其用于调节输出光的偏振态，其输入端与窄线宽激光器的光输出端相连；一环形器，其输入端口①与第一偏振控制器的输出端相连；一偏振分束器，其用于将光分成两束相互垂直的偏振光，其输入端与环形器的端口②相连；一第二偏振控制器，其输入端与偏振分束器的一个输出端口①相连；一第三偏振控制器，其输入端与偏振分束器的另一个输出端口②相连；一偏振调制器，其用于产生行波调制的光信号，输出的光信号包括多个调制边带，其一个光输入端口①与第二偏振控制器的输出端相连，其另一个光输入端口②与第三偏振控制器的输出端相连；一第四偏振控制器，其输入端与环形器的端口③相连；一光带通滤波器，其用于滤除下边带，只剩于载波和上边带，其输入端与偏振控制器的输出端相连；一起偏器，其用于获得一定方向的偏振光，其输入端与光带通滤波器的输出端相连；一待测器件，其输入端与起偏器的输出端相连；一光电探测器，其用于将光信号转换成电信号，其输入端与待测器件的输出端相连；一矢量网络分析仪，其用于在扫频模式下测量待测器件的频率响应，其输入端与光电探测器的输出端相连；一电放大器，其用于放大电信号，其输入端与矢量网络分析仪的输出端相连，其输出端与偏振调制器偏振调制器的电输入端口相连。从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：该基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置的系统结构简单、能够高灵敏度的测试高Q值光滤波器以及其他无源光子器件的幅度和相位响应。附图说明为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明，其中：图1是本专利技术中基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪的装置图；图2是本专利技术中基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置的原理示意图；图3是本专利技术中基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置测试的幅度响应；图4是本专利技术中基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置测试的相位响应。具体实施方式请参阅图1所示，本专利技术提供一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，包括：一窄线宽激光器1，其用于提供连续光信号，其偏振态由偏振控制器2调节。该窄线宽激光器1是半导体激光器或光纤激光器；一第一偏振控制器2，其用于调节输出光耦合器输出光信号的偏振态，使进入环形器3的光信号具有一定的偏振方向，且有一定强度的光功率。其输入端口与窄线宽激光器1相连，其输出端口与环形器的①端口相连；一环形器3，其端口①与第一偏振控制器2的输出端口相连，端口②与偏振分束器4的输入端口相连，端口③与第四偏振控制器8的输入端口相连；一偏振分束器4，其用于将光分成两束相互垂直的偏振光，一束光顺时针通过第二偏振控制器5进入强度调制器，另一束光逆时针通过第三偏振控制器6进入强度调制器，其输入端口与环形器3的②端口相连，输出端口分别于第二偏振控制器5、第三偏振控制器6的输入端口相连；一第二偏振控制器5，其用于调节偏振分束器输出的光信号的偏振态，和第三偏振控制器6一起调节，确保顺时针和逆时针的光功率大小相近或相等，其输入端口与偏振分束器4的一个端口①相连，其输出端口与强度调制器的一个光输入端口①相连；一第三偏振控制器6，其用于调节偏振分束器输出的光信号的偏振态，其输入端口与偏振分束器4的另一个端口②相连，其输出端口与强度调制器的另一个光输入端口②相连；一偏振调制器7，由矢量网络分析仪13输出端口提供的经过电放大器14放大的微波信号作用于偏振调制器7，该微波信号的频率与顺时针光信号频率匹配，与逆时针光信号不匹配，因此只与顺时针的光信号发生作用，产生多个调制边带，而逆时针的光通过偏振调制器不受影响，回到环形器里的光将是有边带的载波光信号，加上未被调制的光载波信号，此时的调制为大信号调制；其用于产生行波调制的光信号，输出的光信号包括多个调制边带，其一个光输入端口①与第二偏振控制器5的输出端相连，其另一个光输入端口②与第三偏振控制器6的输出端相连。该偏振调制器是一种行波调制器，可以是铌酸锂晶体的也可以是半导体聚合物的或者有机聚合物的；调制带宽越宽越好，半波电压越小越好，偏压越稳定越好，插损越低越好；一第四偏振控制器8，其用于调节偏振分束器输出的光信号的偏振态，其输入端口与环形器的③端口相连，其输出端口与起偏器9的输入端口相连。其中所述第一、第二、第三、第四偏振控制器2、5、6、8是光纤结构、波导结构的偏振控制器或空间结构的偏振控制器。一光带通滤波器9，其用于滤除下边带，只剩于载波和上边带，调节起偏器10，使萨格纳克环中顺时针的载波信号和逆时针的载波信号相位差为零和π，通过光带通滤波器9滤掉调制信号的下边带，将滤掉下边带的调制信号经过待测器件，测试待测器件的幅度和相移响应，两次测量从而可以扣除高阶边带引入的测试待测器件的测试误差。其输入端与偏振控制器8的输出端相连，该光滤波器9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，包括：一窄线宽激光器，其用于提供连续光信号；一第一偏振控制器，其用于调节输出光的偏振态，其输入端与窄线宽激光器的光输出端相连；一环形器，其输入端口①与第一偏振控制器的输出端相连；一偏振分束器，其用于将光分成两束相互垂直的偏振光，其输入端与环形器的端口②相连；一第二偏振控制器，其输入端与偏振分束器的一个输出端口①相连；一第三偏振控制器，其输入端与偏振分束器的另一个输出端口②相连；一偏振调制器，其用于产生行波调制的光信号，输出的光信号包括多个调制边带，其一个光输入端口①与第二偏振控制器的输出端相连，其另一个光输入端口②与第三偏振控制器的输出端相连；一第四偏振控制器，其输入端与环形器的端口③相连；一光带通滤波器，其用于滤除下边带，只剩于载波和上边带，其输入端与偏振控制器的输出端相连；一起偏器，其用于获得一定方向的偏振光，其输入端与光带通滤波器的输出端相连；一待测器件，其输入端与起偏器的输出端相连；一光电探测器，其用于将光信号转换成电信号，其输入端与待测器件的输出端相连；一矢量网络分析仪，其用于在扫频模式下测量待测器件的频率响应，其输入端与光电探测器的输出端相连；一电放大器，其用于放大电信号，其输入端与矢量网络分析仪的输出端相连，其输出端与偏振调制器偏振调制器的电输入端口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于萨格纳克环的光矢量网络分析仪装置，包括：
一窄线宽激光器，其用于提供连续光信号；
一第一偏振控制器，其用于调节输出光的偏振态，其输入端与窄线宽
激光器的光输出端相连；
一环形器，其输入端口①与第一偏振控制器的输出端相连；
一偏振分束器，其用于将光分成两束相互垂直的偏振光，其输入端与
环形器的端口②相连；
一第二偏振控制器，其输入端与偏振分束器的一个输出端口①相连；
一第三偏振控制器，其输入端与偏振分束器的另一个输出端口②相
连；
一偏振调制器，其用于产生行波调制的光信号，输出的光信号包括多
个调制边带，其一个光输入端口①与第二偏振控制器的输出端相连，其另
一个光输入端口②与第三偏振控制器的输出端相连；
一第四偏振控制器，其输入端与环形器的端口③相连；
一光带通滤波器，其用于滤除下边带，只剩于载波和上边带，其输入
端与偏振控制器的输出端相连；
一起偏器，其用于获得一定方向的偏振光，其输入端与光带通滤波器
的输出端相连；
一待测器件，其输入端与起偏器的输出端相连；
一光电探测器，其用于将光信号转换成电信号，其输入端与待测器件
的输出端相连；
一矢量网络分...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅海阔，刘建国，王文亭，孙文惠，王孙龙，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11