一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法。该方法将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到在该光载波波长下，所述相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应。本发明专利技术还公开了一种基于移频调制的相干光接收机参数测量装置。相比现有技术，本发明专利技术能够大幅拓展测量范围，提高测量精度和测量效率。

A method and device for measuring parameters of coherent optical receiver based on frequency shift modulation

The invention discloses a method for measuring parameters of coherent optical receiver based on frequency shift modulation. In this method, the optical carrier is divided into two channels, one of which is modulated by optical frequency shift, and the modulated frequency shift signal and the other optical carrier are respectively input into two input ports of the coherent optical receiver. Combining the amplitude of the frequency shift modulation signal and another optical carrier, the amplitude response and phase response of each output channel of the coherent optical receiver are obtained at the optical carrier wavelength. The invention also discloses a coherent optical receiver parameter measurement device based on frequency shift modulation. Compared with the existing technology, the invention can greatly expand the measuring range, improve the measuring accuracy and the measuring efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法、装置
本专利技术涉及一种相干光接收机参数测量方法，尤其涉及一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法、装置，属于光电器件测量

技术介绍
随着信息科技的迅速发展，以及P2P、高清视频等高速率业务的兴起，人们对数据传输的带宽、容量等指标的要求日益增长。当传输容量、传输速率不断增加时，在现有的网络中进行时分复用已经无法满足需求了。相干光通信具有中继距离长，通信容量大，选择性好，灵敏度高，具有多种调制方式等特点，被广泛的应用。相干光通信中重要的组成部分是相干光接收机。相干光接收机的任务是把发送端通过光纤传来的微弱光信号检测出来，然后放大再生成原来的电信号。对光接收机的基本要求是：应具有较高的灵敏度，以适应长距离通信的要求；应具有较大的动态范围，以适应各种通信距离的要求。相干光接收机作为光纤通信系统的关键器件之一，其性能直接影响系统的传输距离和误码率等传输指标。相干光接受机的基本结构如图1所示，本振光与信号光分别经过光耦合器与偏振分束器后生成两路X、Y，输入到两个90°的混频器中进行混频，产生8路输出光信号，通过光电探测器进行光电转换，输出8路微波信号。为了实现精确的光信号检测，必须对相干光接收机的幅度、相位的频率响应等参数进行准确测量。中国专利技术专利CN201310346634公开了《一种光相干接收机时延和相位差测试方法及测试系统》，其通过向待测光相干接收机输入与本振信号频率相近的扫描信号光，产生拍频，用示波器采集待测光相干接收机各射频输出的拍频信息，并通过FFT运算消除噪声算出拍频的相位和频率，最后线性拟合出相位和频率关系曲线。中国专利技术专利CN2012105571113公开了一种《光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法》，其用光单边带调制测量光器件能够有效消除单边带调制信号中的二阶边带的影响，从而调高系统的动态范围。上述现有技术中，《一种光相干接收机时延和相位差测试方法及测试系统》的局限性在于只能测试待测光相干接收机的延时和相位差，同时测量光相干接收机的频率范围受采样示波器带宽限制；《光单边带调制方法、调制器及光器件测量装置、测量方法》的局限于需要先进行校准测量，测量效率低。因此，我们迫切需要研究新型的测量方法来提高精确度和测量效率，以测量更高带宽的光相干接收机的频率响应以及相位差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法，能够大幅拓展测量范围，提高测量精度和测量效率。本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法，将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到所述相干光接收机在该光载波波长下，每一路输出通道的幅度响应、相位响应。进一步地，该方法还包括以下步骤：对所述光移频调制的移频量进行扫频操作，并在每个扫频频率点重复以上步骤，得到所述相干光接收机每一路输出通道的光谱矢量响应信息。进一步地，该方法还包括以下步骤：根据相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应，得到所述相干光接收机任意两路输出通道之间的差分幅相信息。优选地，所述光移频调制方法具体如下：将频率等于光移频调制的移频量的微波信号分为相位相差90°的两路，然后将这两路微波信号和一路光载波分别输入双平行马赫曾德尔调制器的两个微波信号输入端口和光信号输入端口；令所述双平行马赫曾德尔调制器工作于载波抑制的单边带调制状态，则该双平行马赫曾德尔调制器所输出调制信号即为所述移频调制信号。进一步地，所述光移频调制方法还包括：对双平行马赫曾德尔调制器所输出调制信号进行带通滤波，滤除载波以及其中一边边带。进一步地，所述光载波的波长可调谐。根据相同的专利技术思路还可以得到以下技术方案：一种基于移频调制的相干光接收机参数测量装置，包括：检测信号生成单元，用于将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；检测单元，用于对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到所述相干光接收机在该光载波波长下，每一路输出通道的幅度响应、相位响应。优选地，所述检测单元包括扫频控制模块，用于控制所述光移频调制的移频量进行扫频操作，并在每个扫频频率点进行幅度响应、相位响应的检测，得到所述相干光接收机每一路输出通道的光谱矢量响应信息。优选地，所述检测单元包括差分幅相信息提取模块，用于根据相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应，得到所述相干光接收机任意两路输出通道之间的差分幅相信息。优选地，所述检测信号生成单元包括：光源，用于产生光载波；光分路器，用于将光源产生的光载波分为两路，其中一路输入相干光接收机的其中一个输入端口；微波源，用于输出频率等于光移频调制的移频量的微波信号；90°微波电桥，用于将微波源输出的微波信号分为相位相差90°的两路；双平行马赫曾德尔调制器，90°微波电桥输出的两路微波信号和光分路器输出的另一路光载波分别输入该双平行马赫曾德尔调制器的两个微波信号输入端口和光信号输入端口，且该双平行马赫曾德尔调制器工作于载波抑制的单边带调制状态。进一步地，所述检测信号生成单元还包括对双平行马赫曾德尔调制器所输出调制信号进行滤波的带通滤波器，用于滤除载波以及另一个边带。优选地，所述光源的输出波长可调谐。相比现有技术，本专利技术技术方案及其进一步改进或优选技术方案具有以下有益效果：本专利技术可对相干光接收机的各输出通道的幅相响应以及任意两路输出通道之间的差分幅相信息进行准确测量，且可测量的频率范围比现有技术有大幅扩展；本专利技术具有结构简单、测试效率高的优点。附图说明图1为相干光接收机的结构示意图；图2为本专利技术测量装置的结构示意图；图3为本专利技术测量装置一个具体实施例的结构示意图；图4为本专利技术测量装置另一个具体实施例的结构示意图。具体实施方式针对现有技术的不足，本专利技术的思路是利用移频调制的方式来生成检测光信号，从而来提高相干光接收机参数测量的精确度和测量效率。本专利技术测量方法具体如下：将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到在该光载波波长下，所述相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应。在此基础上还可进一步对所述光移频调制的移频量进行扫频操作，并在每个扫频频率点重复以上步骤，从而得到所述相干光接收机每一路输出通道的光谱矢量响应信息。也可以根据相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应，得到所述相干光接收机任意两路输出通道之间的差分幅相信息。图2显示了本专利技术测量装置的基本结构，如图2所示，其包括光源、光分束器、微波源、光移频调制模块、光功率计、微波幅相接收模块和控制及数据处理单元。如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法，其特征在于，将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到在该光载波波长下，所述相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应。

【技术特征摘要】
1.一种基于移频调制的相干光接收机参数测量方法，其特征在于，将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调制，并将所得到的移频调制信号与另一路光载波分别输入相干光接收机的两个输入端口；对所述相干光接收机的每一路输出通道，分别提取其输出信号的幅度和相位信息，并结合所述移频调制信号及另一路光载波的幅度，得到在该光载波波长下，所述相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：对所述光移频调制的移频量进行扫频操作，并在每个扫频频率点重复以上步骤，得到所述相干光接收机每一路输出通道的光谱矢量响应信息。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：根据相干光接收机每一路输出通道的幅度响应、相位响应，得到所述相干光接收机任意两路输出通道之间的差分幅相信息。4.如权利要求1～3任一项所述方法，其特征在于，所述光移频调制方法具体如下：将频率等于光移频调制的移频量的微波信号分为相位相差90°的两路，然后将这两路微波信号和一路光载波分别输入双平行马赫曾德尔调制器的两个微波信号输入端口和光信号输入端口；令所述双平行马赫曾德尔调制器工作于载波抑制的单边带调制状态，则该双平行马赫曾德尔调制器所输出调制信号即为所述移频调制信号。5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述光移频调制方法还包括：对双平行马赫曾德尔调制器所输出调制信号进行带通滤波，滤除载波以及其中一边边带。6.如权利要求1～3任一项所述方法，其特征在于，所述光载波的波长可调谐。7.一种基于移频调制的相干光接收机参数测量装置，其特征在于，包括：检测信号生成单元，用于将光载波分为两路，对其中一路进行光移频调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世锋，凌倩雲，傅剑斌，李树鹏，衡雨清，潘万胜，吴鲁刚，
申请(专利权)人：苏州六幺四信息科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32