一种Y波导调制器半波电压测试系统

本发明涉及一种y波导调制器半波电压测试系统。

背景技术：

1、目前，测试集成y波导调制器半波电压的主要方法是马赫-曾德尔(mach-zehnder)干涉仪法和萨格纳克(sagnac)干涉仪法。对于马赫-曾德尔干涉仪法，不需要外接光纤环，结构简单，所需器件少，适合于生产厂家或专门研究y波导特性又不准备用光纤环时采用，但在利用这种方法测试集成y波导的半波电压时，必须采用相干长度较长的激光器,而光纤陀螺中普遍采用的光源是超辐射发光二极管，y波导的半波电压与光源的波长有着密切的关系，这会给半波电压的测试带来较大的误差。而对于萨格纳克干涉仪法，测试光路与传感器的光路一致，不需搭建专门的测试光路，可以在实际应用中直接测试，但由于集成问题，光纤环在半波电压测试系统中占据很大的位置使系统显得很笨重，且由于y波导两分支需要与光纤环两端进行熔接，这导致熔接点易断且会产生损耗偏差。

技术实现思路

1、本发明提出一种y波导调制器半波电压测试系统，结构简单且测试精度高。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种y波导调制器半波电压测试系统，包括激光器、光隔离器、耦合器、y波导调制器、两反射镜、光电探测器、示波器和偏置电源，激光器输出端与光隔离器输入端连接，光隔离器输出端与耦合器第一输入端连接，耦合器的第一输出端与y波导调制器主干连接，y波导调制器的第一分支和第二分支的输出端分别与两反射镜连接，偏置电源与y波导调制器的第一分支的电极连接以对进入该第一分支的激光进行调制，耦合器的第二输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与示波器的输入端连接，使用时，激光器产生特定波长的激光，该激光依次经光隔离器和耦合器后进入y波导调制器被一分为二，分别进入第一分支和第二分支，偏置电源对进入第一分支的激光进行调制得到调制激光，调制激光和进入第二分支的激光分别被两反射镜反射回y波导调制器并发生干涉形成具有相位差的合束光，合束光经耦合器进入光电探测器以转换成电信号，并在示波器上显示调制信号状态波形，利用偏置电源调节调制信号幅度，直至示波器上所显示的光电探测器输出波形形成一条直线时，即得到y波导调制器半波电压值，该半波电压值即为此时的调制信号幅度。

4、进一步的，还包括单模光纤、电缆和同轴线，所述激光器、光隔离器、耦合器、y波导调制器、两反射镜、光电探测器之间均通过单模光纤连接，所述y波导调制器与偏置电源通过电缆连接，所述光电探测器与示波器通过同轴线连接。

5、进一步的，所述耦合器为2×2耦合器。

6、进一步的，所述示波器为双踪示波器。

7、进一步的，所述反射镜为布拉格反射镜。

8、进一步的，所述y波导调制器的第一分支和第二分支与两布拉格反射镜的连接方式为正交连接，使达到布拉格反射镜的入射光线与反射光线垂直于布拉格反射镜的晶体板。

9、本发明具有如下有益效果：

10、1、本发明激光器所产生的激光经光隔离器和耦合器后进入y波导调制器，y波导调制器将进入的光束一分为二并分别进入第一分支和第二分支，进入第一分支的光束被调制形成调制激光，调制激光和非调制激光分别由两反射镜反射回y波导调制器并发生干涉形成具有相位差的合束光，利用偏置电源调节调制信号幅度以最终得到y波导调制器半波电压值，通过反射镜能够使调制作用加倍，调制作用对比马赫曾德尔干涉仪法提高了1.8倍以上，并提高集成度，与现有技术相比，结构更为简单，更加便于集成和系统测试，且提高了系统的稳定性以及测试精度，测试精度可提升两个数量级。

技术特征：

1.一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：包括激光器、光隔离器、耦合器、y波导调制器、两反射镜、光电探测器、示波器和偏置电源，激光器输出端与光隔离器输入端连接，光隔离器输出端与耦合器第一输入端连接，耦合器的第一输出端与y波导调制器主干连接，y波导调制器的第一分支和第二分支的输出端分别与两反射镜连接，偏置电源与y波导调制器的第一分支的电极连接以对进入该第一分支的激光进行调制，耦合器的第二输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与示波器的输入端连接，使用时，激光器产生特定波长的激光，该激光依次经光隔离器和耦合器后进入y波导调制器被一分为二，分别进入第一分支和第二分支，偏置电源对进入第一分支的激光进行调制得到调制激光，调制激光和进入第二分支的激光分别被两反射镜反射回y波导调制器并发生干涉形成具有相位差的合束光，合束光经耦合器进入光电探测器以转换成电信号，并在示波器上显示调制信号状态波形，利用偏置电源调节调制信号幅度，直至示波器上所显示的光电探测器输出波形形成一条直线时，即得到y波导调制器半波电压值，该半波电压值即为此时的调制信号幅度。

2.根据权利要求1所述的一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：还包括单模光纤、电缆和同轴线，所述激光器、光隔离器、耦合器、y波导调制器、两反射镜、光电探测器之间均通过单模光纤连接，所述y波导调制器与偏置电源通过电缆连接，所述光电探测器与示波器通过同轴线连接。

3.根据权利要求1所述的一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：所述耦合器为2×2耦合器。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：所述示波器为双踪示波器。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：所述反射镜为布拉格反射镜。

6.根据权利要求5所述的一种y波导调制器半波电压测试系统，其特征在于：所述y波导调制器的第一分支和第二分支与两布拉格反射镜的连接方式为正交连接，使达到布拉格反射镜的入射光线与反射光线垂直于布拉格反射镜的晶体板。

技术总结
本发明提供一种Y波导调制器半波电压测试系统，包括激光器、光隔离器、耦合器、Y波导调制器、两反射镜、光电探测器、示波器和偏置电源，激光器输出端与光隔离器输入端连接，光隔离器输出端与耦合器第一输入端连接，耦合器的第一输出端与Y波导调制器主干连接，Y波导调制器的第一分支和第二分支的输出端分别与两反射镜连接，偏置电源与Y波导调制器的第一分支的电极连接以对进入该第一分支的激光进行调制，耦合器的第二输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与示波器的输入端连接。本发明结构简单且测试精度高，调制作用对比马赫曾德尔干涉仪法可提高1.8倍以上，同时，测试精度提升了两个数量级。

技术研发人员：张维佳,刘婷,罗雪婷,张文轩,李佳琦,刘体辉
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15