【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学测试，涉及的是一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置。
技术介绍
0、技术背景
1、光矢量分析技术（optical vector analyzer，ova）是一种用于分析光信号中矢量信息的仪器。在光通信、光传感、光谱学等领域，矢量信息通常包括光波的偏振状态、相位关系、频率分布等参数，这些参数对于分析和优化光信号具有重要意义。
2、光矢量分析仪有两种较为成熟的测量方法，即电调制法和光干涉法。电调制法的主要原理是利用光载波与一阶边带拍频，然后在电域上获得器件的精细矢量传输特性，2019年，南京航天航空大学的潘时龙等人在此方案的基础上获得了最高测试达到334hz的频率分辨率，动态范围达到90db的测试结果。但是，测试范围也仅1thz，最多只能覆盖c波段[t. qing, s. li, z. tang, b. gao, s. pan, “optical vector analysis withattometer resolution, 90-db dynamic range and thz bandwidth”, naturecommunication, 10(1), 5135 (2019)]。
3、光干涉法的光矢量分析仪是使用一对具有固定时延的正交偏振的线性扫频连续激光作为问询光，并使用偏振分集探测方案进行相干检波的方案。利用两个干涉仪级联，第一个干涉仪产生正交偏振光，第二个干涉仪作为测试干涉仪，然后分别测试两个偏振方向的光谱，光谱测量值被数字化并进行曲线拟合，以提供光功率与光频率
4、传统的干涉法光矢量分析装置测试时需要实现正交偏振对准以及偏振均衡对准，这两处对准都需要调节偏振控制器。实际测试时，会因为环境扰动因素影响或者光线本身的弯曲变形影响，偏振态会产生变化，从而增大偏振失调到来的误差。2023年，广东工业大学喻张俊等人提出一种在线偏振对准方法[一种在线偏振对准的光矢量分析装置与方法，cn116222979a]，有效抑制偏振调节带来的误差；同年，同课题组提出基于保偏光纤的ova方案[一种基于级联保偏干涉仪的偏振免调光矢量分析装置，202310422850.x]，利用保偏器件的特性和保偏光纤的偏振稳定性，实现偏振免调，有效抑制偏振误差，并且将有效频率分辨率拓展到50mhz。但是受限于长光纤累计的相位噪声，扫频精度难以提高。由于两个干涉仪在频域将产生四个干涉峰，四个干涉峰中有其中两个与器件的传输矩阵信息相关，为了四个干涉峰信息不重叠，且按位置顺序排列，对两个干涉仪的臂长差有一定的要求。过去的方案使用延长光纤，保证干涉信息不发生重叠，但是长延长光纤的相位噪声会累积，难以消除，使用保偏光纤只能带来偏振的稳定性，一定程度上保证了偏振相关的误差抑制，但是无法消除光源带来的相位噪声影响，相位噪声会劣化四个干涉峰的信息，导致无法提取，影响精度。
5、本专利技术提供一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，利用偏振分束器以及偏振合束器保证正交偏振光输出，利用保偏光纤45°对轴熔接将正交偏振光均衡投射至p探测器和s探测器。整个光路一直处于偏振稳定的状态，从根本上消除了传统ova中的偏振失调误差。利用移频器代替延长光纤，减少长保偏延长光纤带来的相位噪声问题，能有效增加该装置有效频率分辨率。
技术实现思路
1、本专利技术利用保偏器件与保偏光纤的特征和偏振稳定性，实现偏振免调的ova，利用移频器代替延长光纤，目的在于提供一种高频率分辨率、测量光学器件的频谱响应的免偏振调整光矢量分析仪测量装置。
2、一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，包括可调谐激光器1、保偏移频正交偏振发生模块2、保偏移频干涉测量模块3、偏振分集探测模块4、辅助干涉仪模块5、信号采集解调模块6，其特征是：
3、可调谐激光器1产生的频率随时间以速率γ变化的线性连续扫频光经第一耦合器101分成两束，一束注入辅助干涉仪模块5中，另一束注入保偏移频正交偏振发生模块2；
4、保偏移频正交偏振发生模块2包括45°起偏器201、偏振分束器202、第一移频器205、偏振合束器206、以及第一驱动器209；
5、其中45°起偏器201将光信号均衡注入保偏光纤的快轴（m）和慢轴（n），然后，第一偏振分束器202将光分为两束，其中一束注入第一偏振分束器第一输出端203，经过保偏合束器第一输入端207；另外一束注入第一偏振分束器第二输出端204传输，经过第一移频器205，输出带有移频量ω1的光到保偏合束器第二输入端208，其中第一驱动器209给第一移频器205提供的驱动信号频率为ω1；两束光在偏振合束器206合束，继而输出一对具有固定频率差的正交偏振光到保偏移频干涉测量模块3，保偏移频正交偏振发生模块2上下两臂的时延差为τ，保偏移频正交偏振发生模块2上下两臂的频率差δω1=ω1+γτ；
6、保偏移频干涉测量模块3包括第一保偏耦合器301，待测器件300，第二移频器304，第二驱动器305，第二保偏耦合器306，保偏光纤45°对轴熔接点307；由保偏正交偏振发生模块2输出的一对具有固定频率差的正交偏振光经过第一保偏耦合器301后分为两束，一束作为参考光注入第一保偏耦合器第一输出端口303，经过移频量ω2第二移频器304，其中第二驱动器305给第二移频器304提供的驱动信号频率为ω2，输出光经过保偏光纤45°对轴熔接点307后输入第二保偏耦合器306；第一保偏耦合器301输出的另一束光注入第一保偏耦合器第二输出端口302，经过待测器件300后输入第二保偏耦合器306；在第二保偏耦合器306合束的两束光注入到第二偏振分束器401，经过分束后分别注入p探测器402和s探测器403；保偏移频干涉测量模块3上下两臂的时延差为τd，保偏移频干涉测量模块4上下两臂的频率差为 δω2=ω2+γτd；
7、辅助干涉仪模块5包括第二耦合器501、延迟光纤502、第三耦合器503、以及第一平衡探测器504，其中第二耦合器501将光分为两部分，一束注入第二耦合器第一输出端501a，另一束由第二耦合器第二输出端501b注入并在其中经过延迟光纤502，两束光在第三耦合器503中进行合束后再分成两束，由第一平衡探测器504进行差分探测，经过光电转换后的干涉条纹信号注入信息采集模块601，在其中进行方波整形后作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，包括可调谐激光器（1）、保偏移频正交偏振发生模块（2）、保偏移频干涉测量模块（3）、偏振分集探测模块（4）、辅助干涉仪模块（5）、信号采集解调模块（6），其特征是：
2.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
3.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
4.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
5.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
6.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
【技术特征摘要】
1.一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，包括可调谐激光器（1）、保偏移频正交偏振发生模块（2）、保偏移频干涉测量模块（3）、偏振分集探测模块（4）、辅助干涉仪模块（5）、信号采集解调模块（6），其特征是：
2.根据权利要求1所述的一种偏振免调的移频干涉式光矢量分析装置，其特征是：
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻张俊，郭睿海，符明烨，徐鹏柏，温坤华，杨军，王云才，秦玉文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。