DFB激光器频率噪声的测量装置和方法制造方法及图纸

一种DFB激光器频率噪声的测量装置，包括待测DFB激光器、电光调制器、色散光纤、光电探测器、矢量网络分析仪，所述的待测DFB激光器发出的单色偏振光入射进电光调制器，矢量网络分析仪的端口1输出一扫频的射频信号进入电光调制器，带有射频信号的光载波从电光调制器输出后入射到色散光纤内，光电探测器接收该光载波并输出射频信号，射频信号进入矢量网络分析仪的端口2，由矢量网络分析仪进行采集和分析，待测DFB激光器，电光调制器，高速探测器构成一条微波光子链路。本发明专利技术还公开了一种DFB激光器频率噪声的测量方法。本发明专利技术具有以下优点：测量速度快，测量精度高，并且不受环境因素的影响。

【技术实现步骤摘要】

本文涉及激光器频率噪声的测量方法，属于激光器参数测量领域。
技术介绍
DFB激光器(Distributed Feedback Laser，即分布式反馈激光器)频率噪声的测量是激光器参数测量技术的重要研究方向，传统测量手段都是通过长延时干涉法和相移法等方法来实现，但这些光学测量方法的抗环境干扰性能较差，且需要复杂的时频分析算法来计算和分析测量结果，因此，测量速度慢，测量精度低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种具有测量速度快，测量精度高，并且不受环境因素影响等优点的DFB激光器频率噪声的测量装置和方法。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种DFB激光器频率噪声的测量装置，包括待测DFB激光器101、电光调制器102、色散光纤103、光电探测器104、矢量网络分析仪105，所述的待测DFB激光器101发出的单色偏振光入射进电光调制器102，矢量网络分析仪105的端口1输出一扫频的射频信号进入电光调制器102，带有射频信号的光载波从电光调制器102输出后入射到色散光纤103内，光电探测器104接收该光载波并输出射频信号，射频信号进入矢量网络分析仪105的端口2，由矢量网络分析仪105进行采集和分析，待测DFB激光器101，电光调制器102，光电探测器104构成一条微波光子链路。优化的，该DFB激光器频率噪声的测量装置还包括连接到电光调制器102的直流电源106，所述的电光调制器102的工作点通过直流电源106来调节。优化的，各光器件的工作波长与待测DFB激光器101的光纤工作波长相吻合。所述DFB激光器频率噪声的测量装置的测量步骤如下：首先在不接色散光纤103的情况下，将待测DFB激光器101输出的波长调整为λ0，用矢量网络分析仪105测量该微波光子链路在频率f1处的位相值，并进行归零处理；将一长为L，色散系数为D的色散光纤103两端分别连接到电光调制器102的输出和光电探测器104的输入端；用矢量网络分析仪105测量该微波光子链路在微波信号频率f1处的位相的最大波动值φ；通过公式Δf＝φ/360DLf1λ02计算出待测DFB激光器101频率噪声Δf。优化的，电光调制器102的工作点通过直流电源106来调节，改变直流电源106的输出电压可以改变电光调制器102的偏置工作点，进而改变电光调制器102的输出光强。优化的，色散光纤103色散系数大于200ps/km/nm，色散光纤长度大于15km。优化的，电光调制器102、光电探测器104和矢量网络分析仪的频率响应大于40GHz。本专利技术还公开了一种采用上述任一方案所述的DFB激光器频率噪声的测量装置进行测量的方法，包括如下步骤：首先在不接色散光纤103的情况下，将待测DFB激光器101输出的波长调整为λ0，用矢量网络分析仪105测量该微波光子链路在频率f1处的位相值，并进行归零处理；将一长为L，色散系数为D的色散光纤103两端分别连接到电光调制器102的输出和光电探测器104的输入端；用矢量网络分析仪105测量该微波光子链路在微波信号频率f1处的位相的最大波动值φ；通过公式Δf＝φ/360DLf1λ02计算出待测DFB激光器101频率噪声Δf。优化的，电光调制器102的工作点通过直流电源106来调节，改变直流电源106的输出电压可以改变电光调制器102的偏置工作点，进而改变电光调制器102的输出光强。优化的，色散光纤103色散系数大于200ps/km/nm，色散光纤长度大于15km，电光调制器102、光电探测器104和矢量网络分析仪的频率响应大于40GHz。色散光纤的长度和色散系数越大，测量精度越高。测量频率越高，测量精度越高。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术利用微波光子技术，通过电光调制器将射频信号加载到光波上，利用矢量网络分析仪分析射频信号的位相变化来实现DFB激光器频率噪声的测量，相比现有的光学测量方法，该方法具备测量速度快，测量精度高，并且不受环境因素的影响。采用高频率响应的调制器、探测器和矢量网络分析仪可以提高测量的准确性。附图说明图1为本专利技术提供的一种DFB激光器频率噪声的测量装置原理图。图1中：101为待测DFB激光器，102为电光调制器，103为色散光纤，104为高速光电探测器，105为矢量网络分析仪，106为直流电源。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1DFB激光器频率噪声的测量装置如图1所示，一种DFB激光器频率噪声的测量装置，由待测DFB激光器101、电光调制器102、色散光纤103、光电探测器104、矢量网络分析仪105和直流电源106构成。所述的待测DFB激光器101发出的单色偏振光入射进强度型电光调制器102。网络矢量分析仪105的端口1输出一扫频的射频信号进入电光调制器102。带有射频信号的光载波从调制器输出后入射到色散光纤103内，光电探测器104接收该光载波并输出射频信号，射频信号最后用矢量网络分析仪105进行采集和分析。其中，波长可调DFB窄线宽激光器101、电光调制器102、光电探测器104构成一条微波光子链路。激光器频率噪声会引起微波光子链路输出的射频信号相位发生抖动，通过测量该链路输出的射频信号的相位变化量就可以得到待测激光器的频率噪声。所述的电光调制器102的工作点通过直流电源106来调节，改变直流电源106的输出电压可以改变电光调制器102的偏置工作点，进而改变电光调制器102的输出光强。主要光电器件参数选择如下：DFB激光器101的输出功率应大于5mW，消光比大于20dB。光器件的工作波长应当与待测光纤工作波长相吻合。测量装置的工作过程如下：待测DFB激光器101输出的偏振光经过强度型电光调制器102。网络矢量分析仪105的端口1输出一扫频射频信号进入电光调制器102的射频输入端。电光调制器102的工作点通过直流电源106来调节，改变直流电源106的输出电压可以改变电光调制器102的偏置工作点，进而改变电光调制器102的输出光强。电光调制器102将入射的射频信号调制到光波上而输出一光载射频信号，该光载射频信号经过色散光纤103后入射到光电探测器104上，高速光电探测器104将光信号转换成射频信号并接入到矢量网络分析仪105的端口2进行采集和分析。DFB激光器频率噪声测量具体步骤如下：首先在不接色散光纤103的情况下，将待测DFB激光器101输出的波长调整为λ0，用矢量网络分析仪测量该微波光子链路在频率f1处的位相值，并进行归零处理。将一长为L，色散系数为D的色散光纤103两端分别连接到电光调制器102的输出和光电探测器104的输入端。用矢量网络分析仪测量该微波光子链路在微波信号频率f1处的位相的最大波动值φ。通过公式Δf＝φ/360DLf1λ02就可计算出待测DFB激光器频率噪声Δf。色散光纤103色散系数要大于200ps/km/nm，色散光纤长度要大于15km。测量装置中的电光调制器102，光电探测器104和矢量网络分析仪的频率响应应大于40GHz。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DFB激光器频率噪声的测量装置，其特征在于，包括待测DFB激光器(101)、电光调制器(102)、色散光纤(103)、光电探测器(104)、矢量网络分析仪(105)，所述的待测DFB激光器(101)发出的单色偏振光入射进电光调制器(102)，矢量网络分析仪(105)的端口1输出一扫频的射频信号进入电光调制器(102)，带有射频信号的光载波从电光调制器(102)输出后入射到色散光纤(103)内，光电探测器(104)接收该光载波并输出射频信号，射频信号进入矢量网络分析仪(105)的端口2，由矢量网络分析仪(105)进行采集和分析，待测DFB激光器(101)，电光调制器(102)，光电探测器(104)构成一条微波光子链路。

【技术特征摘要】
1.一种DFB激光器频率噪声的测量装置，其特征在于，包括待测DFB激光器(101)、电光调制器(102)、色散光纤(103)、光电探测器(104)、矢量网络分析仪(105)，所述的待测DFB激光器(101)发出的单色偏振光入射进电光调制器(102)，矢量网络分析仪(105)的端口1输出一扫频的射频信号进入电光调制器(102)，带有射频信号的光载波从电光调制器(102)输出后入射到色散光纤(103)内，光电探测器(104)接收该光载波并输出射频信号，射频信号进入矢量网络分析仪(105)的端口2，由矢量网络分析仪(105)进行采集和分析，待测DFB激光器(101)，电光调制器(102)，光电探测器(104)构成一条微波光子链路。2.根据权利要求1所述的DFB激光器频率噪声的测量装置，其特征在于，还包括连接到电光调制器(102)的直流电源(106)，所述的电光调制器(102)的工作点通过直流电源(106)来调节。3.根据权利要求1所述的DFB激光器频率噪声的测量装置，其特征在于，各光器件的工作波长与待测DFB激光器(101)的光纤工作波长相吻合。4.根据权利要求1所述的DFB激光器频率噪声的测量装置，其特征在于，所述DFB激光器频率噪声的测量装置的测量步骤如下：首先在不接色散光纤(103)的情况下，将待测DFB激光器(101)输出的波长调整为λ0，用矢量网络分析仪(105)测量该微波光子链路在频率f1处的位相值，并进行归零处理；将一长为L，色散系数为D的色散光纤(103)两端分别连接到电光调制器(102)的输出和光电探测器(104)的输入端；用矢量网络分析仪(105)测量该微波光子链路在微波信号频率f1处的位相的最大波动值φ；通过公式计算出待测DFB激光器(101)频率噪声Δf。5.根据权利要求4所述的DFB激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈信伟，吴彭生，李琳，武帅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34