基于微波光子扫频的超快光学矢量分析研究
2021-08-04张耀文张旨遥张尚剑
电子科技大学学报 2021年4期
袁 飞,张耀文,张旨遥,张尚剑,刘 永
(电子科技大学光电科学与工程学院 成都 610054)
近年来,光学滤波器被用于实现光信号的多维度(包括幅度、相位等)、高精细操控,例如:纳米颗粒检测[1]、片上光信号处理[2]、高灵敏度光学传感[3]、微波光子学[4]等,因此亟需能够对光学滤波器多维光谱响应特性进行精细表征的光学矢量分析技术。
光干涉法[5-6]和调制相移法[7-8]是两种最常用的光学矢量分析方法,均借助于激光器的波长扫描来实现光学滤波器频响的测量。然而,由于可调谐激光器的波长稳定性和可重复性较差,这两种方法的频率分辨率只能达到百兆赫兹量级,无法实现高Q值光学滤波器频响的精细测量[9]。
为了提高频率分辨率,文献[10-15]提出了基于微波光子技术的光学矢量分析方案。通过电光调制,将光域内的波长扫描转至电域内进行,借助于高精细的电谱扫描和分析技术,已实现频率分辨率334 Hz的幅频和相频响应测量[15]。然而,目前已见报道的基于微波光子技术的光学矢量分析在测量频响时采用逐个频率点扫描的方式,高的频率分辨率意味着要扫描更多的频率点,大大增加了测量所需的时间(一般所需时间为数秒以上)。
本文提出了一种基于微波光子扫频的超快、高精细光学矢量分析技术方案,并对其进行了实验。实验中,以一段非零色散位移光纤的布里渊增益谱作为测试对象,对其幅频和相频响应进行测量,频率分辨率达到20 kHz,测量时间仅需20 μs。……
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