一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試的校準(zhǔn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試的校準(zhǔn)方法，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的信號源產(chǎn)生測試信號，一路測試信號通過耦合器耦合至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)R1通道接收，另一路測試信號進(jìn)入電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊輸出的光信號加載于被測光波元器件，被測光波元器件的傳輸信號由光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信號，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)B通道接收，被測光波元器件的反射信號經(jīng)環(huán)形器由另一光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信號后由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)C通道接收；所述接收機(jī)R1通道為端口1，接收機(jī)B通道為端口2，接收機(jī)C通道為端口3。本發(fā)明的系統(tǒng)成本更低，校準(zhǔn)精度更高，操作簡單。
【專利說明】一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試的校準(zhǔn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試 的校準(zhǔn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光波元器件測試和分析的重要性越加凸顯出來。目前已 有的測試方法分為兩種：一種是使用專門的光波元器件分析儀，即使用光波直接激勵被測 元器件，分析其反射與傳輸波，直接測定被測元器件特性，這種方法的優(yōu)點是儀器校準(zhǔn)技術(shù) 成熟，但頻率（波長）分辨率較低；另一種是使用光電子的方法，使用微波調(diào)制到光波波長 激勵被測件，再將傳輸和反射信號解調(diào)至微波頻段進(jìn)行分析，它的優(yōu)點是頻率（波長）分辨 率較高，但系統(tǒng)誤差難以校準(zhǔn)。
[0003] 還有一種簡便的實現(xiàn)方法，直接使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和光電子轉(zhuǎn)換器件搭建光波 分析平臺，但其校準(zhǔn)只能初步校準(zhǔn)，其相位測試結(jié)果精度不高。目前基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的 光波元器件校準(zhǔn)只能進(jìn)行直通校準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述三種光波元器件測試方法的缺點，本發(fā)明提出了一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析 儀的光元器件測試校準(zhǔn)方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0006] -種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試的校準(zhǔn)方法，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的信號 源產(chǎn)生測試信號，一路測試信號通過耦合器耦合至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)R1通道接收，另 一路測試信號進(jìn)入電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊輸出的光信號加載于被測光波元器件，被 測光波元器件的傳輸信號由光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信號，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)B通道 接收，被測光波元器件的反射信號經(jīng)環(huán)形器由另一光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信號后由矢量網(wǎng) 絡(luò)分析儀接收機(jī)C通道接收；所述接收機(jī)R1通道為端口 1，接收機(jī)B通道為端口 2,接收機(jī) C通道為端口 3 :
[0007] 端口 1微波誤差包括方向性誤差EDF、傳輸跟蹤誤差ESTF、源失配誤差ESF和反射 跟蹤誤差ESRF ;
[0008] E/0轉(zhuǎn)換器件模型包括電光轉(zhuǎn)換傳輸誤差系數(shù)ES0TF和E/0器件微波端的方向性 誤差EE0DF ;
[0009] 0/E轉(zhuǎn)換器件模型包括0/E器件的傳輸誤差系數(shù)EOSTF、0/E器件的匹配誤差 E0ESF和一個內(nèi)部的微波匹配誤差；
[0010] 端口 2和端口 3的微波誤差包括接收機(jī)傳輸跟蹤誤差ERTF和接收機(jī)失配誤差 ELF ；
[0011] 被測光波元器件模型僅包括傳輸誤差系數(shù)〇s21和反射誤差系數(shù)osn兩個參數(shù)；
[0012] 以被測光波元器件為測試平面，將E/0和0/E器件的誤差和端口 1、端口 2、端口 3 的微波誤差合并，輸入端使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部接收機(jī)C/R1，傳輸端口為矢量網(wǎng)絡(luò)分析 儀接收機(jī)B/R1，簡化基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試誤差模型；
[0013] 校準(zhǔn)過程包括：
[0014] 步驟（a)，將測試E/0轉(zhuǎn)換器后端空置，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中測試量S31M和S21M為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試的校準(zhǔn)方法，其特征在于，矢量網(wǎng)絡(luò)分 析儀的信號源產(chǎn)生測試信號，一路測試信號通過耦合器耦合至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)R1 通道接收，另一路測試信號進(jìn)入電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊輸出的光信號加載于被測光 波元器件，被測光波元器件的傳輸信號由光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信號，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 接收機(jī)B通道接收，被測光波元器件的反射信號經(jīng)環(huán)形器由另一光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為電信 號后由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)C通道接收；所述接收機(jī)R1通道為端口 1，接收機(jī)B通道為 端口 2,接收機(jī)C通道為端口 3 ; 端口 1微波誤差包括方向性誤差EDF、傳輸跟蹤誤差ESTF、源失配誤差ESF和反射跟蹤 誤差ESRF ; E/Ο轉(zhuǎn)換器件模型包括電光轉(zhuǎn)換傳輸誤差系數(shù)ESOTF和E/Ο器件微波端的方向性誤差 EEODF ； Ο/E轉(zhuǎn)換器件模型包括Ο/E器件的傳輸誤差系數(shù)E0STF、0/E器件的匹配誤差EOESF和 一個內(nèi)部的微波匹配誤差； 端口 2和端口 3的微波誤差包括接收機(jī)傳輸跟蹤誤差ERTF和接收機(jī)失配誤差ELF ; 被測光波元器件模型僅包括傳輸誤差系數(shù)〇S21和反射誤差系數(shù)OSn ; 以被測光波元器件為測試平面，將E/0和0/E器件的誤差和端口 1、端口 2、端口 3的微 波誤差合并，輸入端使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部接收機(jī)C/R1，傳輸端口為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接 收機(jī)B/R1，簡化基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的光波元器件測試誤差模型； 校準(zhǔn)過程包括： 步驟（a)，將測試E/0轉(zhuǎn)換器后端空置，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中測試量S31M和S21M為：
(1) (2) 步驟（b)，接入光全反射計，其反射特性系數(shù)0Sn = 1，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中測試量S31M 為：
(3) 步驟（C)，將E/0轉(zhuǎn)換器后端測試端口和0/E轉(zhuǎn)換器前端測試端口直接相連，傳輸特性 系數(shù)0S21 = 1，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中測試量S21M為：
(4) 校準(zhǔn)完畢，接入被測光波元器件，被測光波元器件的傳輸特性測試值〇s11M和反射特性 測試值〇s21M的表達(dá)式為：
(5) (6) (V) (8)〇 校準(zhǔn)后的測試結(jié)果為：
【文檔編號】G01M11/02GK104111164SQ201410360964
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】楊保國, 梁勝利, 李樹彪, 王尊峰 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所