本发明专利技术涉及一种用于超快脉冲时域波形测量的装置，包括微波信号源、飞秒脉冲激光器、光导探针、同轴到共面转换器、共面波导和锁相放大器；所述微波信号源为超快脉冲产生器和飞秒脉冲激光器提供微波信号源，使超快脉冲产生器产生超快脉冲；所述同轴到共面转换器将接收到的超快脉冲传递到共面波导上产生超快脉冲电场；所述延时激光激励光导探针在超快脉冲电场作用下产生光敏电流，并通过锁相放大器采样。本发明专利技术优点在于可以测量脉冲宽度为亚10ps的超快脉冲，不仅可以测量同轴传输的超快脉冲，而且可以测量平面传输的超快脉冲，实现了超快脉冲时域波形测量的新突破，提高了对能够产生超快脉冲的仪器设备和器件的测量水平。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于超快脉冲时域波形测量的装置，包括微波信号源、飞秒脉冲激光器、光导探针、同轴到共面转换器、共面波导和锁相放大器；所述微波信号源为超快脉冲产生器和飞秒脉冲激光器提供微波信号源，使超快脉冲产生器产生超快脉冲；所述同轴到共面转换器将接收到的超快脉冲传递到共面波导上产生超快脉冲电场；所述延时激光激励光导探针在超快脉冲电场作用下产生光敏电流，并通过锁相放大器采样。本专利技术优点在于可以测量脉冲宽度为亚10ps的超快脉冲，不仅可以测量同轴传输的超快脉冲，而且可以测量平面传输的超快脉冲，实现了超快脉冲时域波形测量的新突破，提高了对能够产生超快脉冲的仪器设备和器件的测量水平。【专利说明】
本专利技术及一种时域波形测量的装置，特别是。
技术介绍
目前，测量超快脉冲时域波形的传统测量装置是数字示波器。这种测量装置的限制在于数字示波器的带宽和上升时间，以及仅仅对同轴系统传输的信号具有较高测量能力。目前商业可得的示波器的最高带宽是IOOGHz的取样示波器和65GHz的实时示波器，其上升时间的理论值大约为4ps和6ps，无法满足脉冲半幅度宽度日益减小的超快脉冲时域波形的测量需求。随着超快脉冲产生技术的发展，利用光电技术能够产生脉宽更窄、幅度更高的超快脉冲。这样的脉冲信号在平面结构的器件中传输时，才能更好的保证其信号特性。这样共面传输的超快脉冲信号时域波形若使用示波器测量，无法得到时域波形的实际测量结果，由此，需要研究新的方法进行平面传输的超快脉冲时域波形的测量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，解决传统使用示波器对超快脉冲时域波形进行测量，由于目前示波器带宽和上升时间的限制，使得示波器测量超快脉冲时域波形时会给测量结果引入较大误差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案:一种用于超快脉冲时域波形测量的装置，该测量装置包括:用于产生共时基的第一微波信号和第二微波信号的微波信号源；基于所述第一微波信号产生飞秒脉冲激光的飞秒脉冲激光器，沿该飞秒脉冲激光的传输路径依次设置的延时单元和光导探针；用于输出所述第二微波信号的参考信号输出端；用于输入与所述飞秒脉冲激光同步的超快脉冲信号的超快脉冲信号输入端；沿该超快脉冲信号的传输路径依次设置的同轴到共面转换器和共面波导，所述光导探针相对于所述共面波导的位置被设置为使得所述经延时单元延时的飞秒脉冲激光激励所述光导探针在所述共面波导产生的超快脉冲电场作用下产生光敏电流；和锁相放大器，用于与所述延时单元的延时相应地对所述光敏电流进行采样得到采样信号。优选的，该测量装置还包括函数发生器、功分器和超快脉冲调制器；所述功分器将来自函数发生器的调制信号分为频率相同的第一路信号和第二路信号；所述超快脉冲调制器接基于所述第一路信号对来自所述输入端的超快脉冲信号进行调制，并将经调制的超快脉冲信号输出到所述同轴到共面转换器；所述锁相放大器接收所述第二路信号作为其参考信号。优选的，该测量装置还包括控制和计算单元，所述控制和计算单元分别控制光学延时线和锁相放大器，以使所述飞秒脉冲激光的延时和锁相放大器的采样相对应，并基于等效取样原理对所述采样信号进行处理得到所述超快脉冲信号的时域波形。优选的，所述同轴到共面转换器采用同轴到共面适配器。优选的，所述同轴到共面转换器与共面波导压接。优选的，所述光导探针的光敏缝隙平面与共面波导的平面平行，且光导探针的光敏缝隙与共面波导表面之间的距离为5 μ m?10 μ m。一种用于超快脉冲时域波形测量的方法，该方法包括微波信号源输出共时基的第一路微波信号和第二路微波信号；利用飞秒脉冲激光器基于所述第一微波信号产生飞秒脉冲激光，以所述第二微波信号作为参考信号得到与所述飞秒脉冲激光同步的超快脉冲信号;将该超快脉冲信号进行同轴到共面转换并传输至共面波导；将该飞秒脉冲激光经延时后射入光导探针的光敏缝隙中，使得所述经延时单元延时的飞秒脉冲激光激励所述光导探针在所述共面波导产生的超快脉冲电场作用下产生光敏电流；与所述延时单元的延时相应地对所述光敏电流进行采样得到采样信号。优选的，该方法进一步包括：利用函数发生器产生调制信号，并将该调制信号分为频率相同的第一路信号和第二路信号，基于所述第一路信号调制所述超快脉冲信号，以及将所述第二路信号作为参考信号解调所述采样信号。优选的，基于等效取样原理对所述采样信号进行处理得到所述超快脉冲信号的时域波形优选的，该方法进一步包括利用光学延时线对所述飞秒脉冲激光进行延时，并对延时后的飞秒脉冲激光进行聚焦。本专利技术优点在于基于光电技术能够测得示波器很难测得的超快脉冲的真实时域波形，光导取样的等效带宽可达300GHz，可以测量脉冲宽度亚IOps的超快脉冲，不仅可以提高测量同轴传输的超快脉冲的精度，而且可以测量实际情况中遇到的平面传输的超快脉冲，实现了超快脉冲时域波形测量的新突破，提高了对能够产生超快脉冲的仪器设备和器件的测量水平。【专利附图】【附图说明】图I示为一种用于超快脉冲时域波形测量的装置的示意图。图中Al、参考信号输出端，A2、超快脉冲信号输入端；I、微波信号源，2、飞秒脉冲激光器，3、光学延时线，4、光导探针，5、超快脉冲产生器，6、超快脉冲调制器，7、同轴到共面适配器，8、共面波导，9、函数发生器，10、功分器，11、锁相放大器，12、计算机。【具体实施方式】下面根据附图对本专利技术做进一步描述。图I示为根据本专利技术优选实施例的一种用于超快脉冲时域波形测量的装置的示意图。该测量装置包括参考信号输出端Al和超快脉冲信号输入端A2。该装置进一步包括微波信号源I，秒脉冲激光器2，延时单元，光导探针4，超快脉冲调制器6，同轴到共面转换器，共面波导8，函数发生器9，功分器10，锁相放大器11，以及控制和计算装置。微波信号源I用于产生共时基的第一微波信号和第二微波信号，其第一输出端和飞秒脉冲激光器2的稳频参考输入端连接，第二输出端作为测量装置的参考信号输出端用于和超快脉冲产生器5的外参考输入端连接,输出参考频率例如为IOMHz的第二微波信号。飞秒脉冲激光器2基于所述第一微波信号产生飞秒脉冲激光。超快脉冲产生器5以该第二微波信号作为参考信号产生与飞秒脉冲激光同步的超快脉冲信号。该测量装置的输入端A2用于与超快脉冲产生器5的信号输出端连接接收所述超快脉冲信号。函数发生器9的信号输出端和功分器10的信号输入端连接，功分器10的第一输出端和第二输出端分别与超快脉冲调制器6的调制信号输入端和锁相放大器11的参考信号输入端连接。超快脉冲调制器6基于来自功分器的调制信号对超快脉冲信号进行调制，其信号输出端和同轴到共面适配器7的同轴到共面转换器的信号输入端连接。同轴到共面适配器7的信号输出端和共面波导8连接。飞秒脉冲激光器2的光输出端的空间传输飞秒脉冲激光通过例如光学延时线3的延时单元，通过光学延时线3的飞秒脉冲激光激励放置于距离共面波导8表面5 μ m?10 μ m位置的光导探针4缝隙。光导探针4的信号输出端和锁相放大器11的信号输入端连接，计算机12通过GPIB控制线与锁相放大器和光学延时线3的控制端连接。图1所述测量装置的工作过程为:微波信号源I分别为飞秒脉冲激光器2和超快脉冲产生器5提供共时基的第一微波信号和第二微波，保证产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于超快脉冲时域波形测量的装置，其特征在于：该测量装置包括：用于产生共时基的第一微波信号和第二微波信号的微波信号源；基于所述第一微波信号产生飞秒脉冲激光的飞秒脉冲激光器，沿该飞秒脉冲激光的传输路径依次设置的延时单元和光导探针；用于输出所述第二微波信号的参考信号输出端；用于输入与所述飞秒脉冲激光同步的超快脉冲信号的超快脉冲信号输入端；沿该超快脉冲信号的传输路径依次设置的同轴到共面转换器和共面波导，相对于所述共面波导的位置设置有一光导探针，为使得所述经延时单元延时的飞秒脉冲激光激励所述光导探针在所述共面波导产生的超快脉冲电场作用下产生光敏电流；和锁相放大器，用于与所述延时单元的延时相应地对所述光敏电流进行采样得到采样信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚鹏伟，谢文，马红梅，杨春涛，姜河，谌贝，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：
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