基于矢量網絡分析儀的光器件s參數測量系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于光電測試技術領域，涉及一種基于矢量網絡分析儀的光器件S參數測 量系統、以及一種基于矢量網絡分析儀的光器件S參數測量方法。
【背景技術】
[0002] 高速光傳輸系統對系統中光器件的性能有著很高的要求，所以光器件參數測試手 段是目前高速光傳輸的重要研宄方向之一。現有的光器件S參數測試系統主要有三類：第 一類是針對特定光器件的專用儀器測試系統，如半導體激光器參數測試儀、近紅外光電探 測器參數測試儀，該類測試系統存在頻率調制范圍小、適用性差、品類少的缺點；第二類利 用針對特定功能的分立儀器組成的組合測試系統，如利用信號發生器、激光器、電光調制 器、光電轉換器、微波功率計及頻譜分析儀組成的組合測試系統，可用于各類光電器件的調 制特性測試，該類測試系統存在集成度差、系統累積誤差大、校準困難和測試效率低等缺 點；第三類是基于矢量網絡分析儀平臺的光波元件分析系統，如楊保國在專利《一種基于矢 量網絡分析儀的光波元器件測試的校準方法》中提到的利用矢量網絡分析儀、電光轉換、光 電轉換、環形器組成的光波元件分析儀器，該類測試系統存在校準、操作復雜、端口利用效 率低等缺點。由此可見，現有技術中的測試系統均不能很好地滿足高速光器件S參數的測 試需求。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種基于矢量網絡分析儀的 光器件S參數測量系統，該系統具有集成度高、操作簡易等優點。
[0004] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0005] 基于矢量網絡分析儀的光器件S參數測量系統，包括矢量網絡分析儀和光波控制 模塊；其中，
[0006] 矢量網絡分析儀包括信號源、信號處理單元、定向耦合器一、定向耦合器二、以及 端口一和端口二；
[0007] 光波控制模塊包括射頻開關一、射頻開關二、電光轉換模塊、光電轉換模塊、以及 端口三、端口四、端口五、端口六、端口七和端口八；
[0008] 其中，端口一與端口三連接，端口二與端口四連接；
[0009] 射頻開關一用于選擇接通端口五所在支路、或端口七所在支路，電光轉換模塊設 置在端口七所在支路上；
[0010] 射頻開關二用于選擇接通端口六所在支路、或端口八所在支路，光電轉換模塊設 置在端口八所在支路上；
[0011] 待測光器件的一端分別與端口五或端口七進行連接，待測光器件的另一端分別與 端口六或端口八進行連接。
[0012] 進一步，所述光器件包括光電器件、電光器件和光光器件；且
[0013] 當進行光電器件測試時，射頻開關一選擇接通端口七所在支路，同時射頻開關二 選擇接通端口六所在支路；
[0014] 當進行電光器件測試時，射頻開關一選擇接通端口五所在支路，同時射頻開關二 選擇接通端口八所在支路；
[0015] 當進行光光器件測試時，射頻開關一選擇接通端口七所在支路，同時射頻開關二 選擇接通端口八所在支路。
[0016] 此外，本發明還提出了一種基于矢量網絡分析儀的光電器件S參數測量方法，該 測量方法基于上述測量系統，其技術方案如下：
[0017] 信號源產生的測試信號，一部分直接耦合到信號處理單元，另一部分經定向耦合 器一由端口一輸出并經端口三進入光波控制模塊；
[0018] 信號進入光波控制模塊后，沿著端口七所在支路到達端口七，并經端口七輸出到 達待測光電器件，然后由端口六、端口六所在支路到達端口四，由端口四輸出并經端口二進 入矢量網絡分析儀，經定向耦合器二進入信號處理單元；
[0019] 信號處理單元對直接耦合的信號和經待測光電器件后的信號進行處理，得出矢量 網絡分析儀電平面S參數，經過計算得出待測光電器件的各項S參數信息。
[0020] 進一步，待測光電器件的各項S參數信息計算過程如下：
[0021] 根據mason公式得出：
【主權項】
1. 基于矢量網絡分析儀的光器件s參數測量系統，其特征在于，包括矢量網絡分析儀 和光波控制模塊；其中， 矢量網絡分析儀包括信號源、信號處理單元、定向禪合器一、定向禪合器二、W及端口 一和端口二； 光波控制模塊包括射頻開關一、射頻開關二、電光轉換模塊、光電轉換模塊、W及端口 S、端口四、端口五、端口六、端口走和端口八； 其中，端口一與端口S連接，端口二與端口四連接； 射頻開關一用于選擇接通端口五所在支路、或端口走所在支路，電光轉換模塊設置在 端口走所在支路上； 射頻開關二用于選擇接通端口六所在支路、或端口八所在支路，光電轉換模塊設置在 端口八所在支路上； 待測光器件的一端分別與端口五或端口走進行連接，待測光器件的另一端分別與端口 六或端口八進行連接。
2. 根據權利要求1所述的基于矢量網絡分析儀的光器件S參數測量系統，其特征在于， 所述光器件包括光電器件、電光器件和光光器件；且 當進行光電器件測試時，射頻開關一選擇接通端口走所在支路，同時射頻開關二選擇 接通端口六所在支路； 當進行電光器件測試時，射頻開關一選擇接通端口五所在支路，同時射頻開關二選擇 接通端口八所在支路； 當進行光光器件測試時，射頻開關一選擇接通端口走所在支路，同時射頻開關二選擇 接通端口八所在支路。
3. 基于矢量網絡分析儀的光電器件S參數測量方法，采用如權利要求2所述的基于矢 量網絡分析儀的光器件S參數測量系統，其特征在于， 信號源產生的測試信號，一部分直接禪合到信號處理單元，另一部分經定向禪合器一 由端口一輸出并經端口=進入光波控制模塊； 信號進入光波控制模塊后，沿著端口走所在支路到達端口走，并經端口走輸出到達待 測光電器件，然后由端口六、端口六所在支路到達端口四，