相干光谱测量系统及测量方法与流程

技术特征：
1.一种相干光谱测量系统，包括：第一激光模块(1)，适用于产生周期性光脉冲序列；第二激光模块(2)，适用于输出光信号；时域拉伸模块(3)，与所述第一激光模块(1)的输出端连接，适用于对所述周期性光脉冲序列进行时域拉伸处理，输出周期性啁啾光脉冲；光混频模块(4)，与所述第二激光模块(2)的输出端和所述时域拉伸模块(3)的输出端分别连接，适用于对所述周期性啁啾光脉冲与所述光信号进行耦合以及对所述光信号进行相位分集处理，输出具有相位差的耦合相位分集光信号；光电探测模块(5)，适用于对所述耦合相位分集光信号进行外差光电转换，得到微波信号；以及信号处理模块(6)，适用于将所述微波信号转化为数字信号并输出信号测量结果。2.根据权利要求1所述的相干光谱测量系统，其中，所述光混频模块(4)包括：第一输入端口(41)、第二输入端口(42)、第一内部光耦合器(43)、第二内部光耦合器(45)、第一输出光耦合器(44)、第二输出光耦合器(46)；其中，所述第一输入端口(41)与所述时域拉伸模块(3)的输出端连接；所述第二输入端口(42)与所述第二激光模块(2)的输出端连接；所述光电探测模块(5)包括第一平衡光电探测器(51)与第二平衡光电探测器(52)；所述第一平衡光电探测器(51)与所述第一输出光耦合器(44)的两个输出端连接；所述第二平衡光电探测器(52)与所述第二输出光耦合器(46)的两个输出端连接。3.根据权利要求2所述的相干光谱测量系统，其中，所述信号处理模块(6)包括：第一模数转换模块(61)，与所述第一平衡光电探测器(51)的输出端连接；第二模数转换模块(62)，与所述第一平衡光电探测器(52)的输出端连接；以及数字信号处理模块(63)，与所述第一模数转换模块(61)的输出端和所述第二模数转换模块(62)的输出端连接。4.根据权利要求2所述的相干光谱测量系统，其中，所述第一输出光耦合器(44)的两个输出端分别用于对所述光信号施加0与π的相移。5.根据权利要求2所述的相干光谱测量系统，其中，所述第二输出光耦合器(46)的两个输出端分别用于对所述光信号施加π/2与3π/2的相移。6.根据权利要求1所述的相干光谱测量系统，其中，所述数字信号处理模块(63)适用于对数字线性调频信号进行欧拉转换，输出互相关复脉冲压缩信号。7.根据权利要求1所述的相干光谱测量系统，其中，所述光信号包括：波长、振幅、相位信息已知的参考激光；或波长、振幅、相位信息未知的待测激光。8.根据权利要求7所述的相干光谱测量系统，其中，所述待测激光的波长、振幅、相位信息利用所述参考激光的波长、振幅、相位信息进行标定。9.根据权利要求1所述的相干光谱测量系统，其中，第一激光模块(1)为光频梳脉冲激光源，所述周期性光脉冲序列为频域上具有固体频率间隔的光频梳。10.一种相干光谱测量方法，利用如权利要求1-9任一项所述的相干光谱测量系统，测量方法包括：
将周期性光脉冲序列进行时域拉伸处理后输出周期性啁啾光脉冲；将所述周期性啁啾光脉冲与光信号进行耦合以及对所述光信号进行相位分集处理，得到具有相位差的耦合相位分集光信号；将所述耦合相位分集光信号进行外差光电转换，得到微波信号；将所述微波信号数字化并进行数字信号处理，最终输出信号测量结果。

技术总结
本发明提供一种相干光谱测量系统，包括：第一激光模块，适用于产生周期性光脉冲序列；第二激光模块，适用于输出光信号；时域拉伸模块，与所述第一激光模块的输出端连接，适用于对所述周期性光脉冲序列进行时域拉伸处理，输出周期性啁啾光脉冲；光混频模块，与所述第二激光模块的输出端和所述时域拉伸模块的输出端分别连接，适用于对所述周期性啁啾光脉冲与所述光信号进行耦合以及对所述光信号进行相位分集处理，输出具有相位差的耦合相位分集光信号；光电探测模块，适用于对所述耦合相位分集光信号进行外差光电转换，得到微波信号；信号处理模块，适用于将所述微波信号转化为数字信号并输出信号测量结果。本发明还提供一种相干光谱测量方法。干光谱测量方法。干光谱测量方法。


技术研发人员：肖晔 夏施君 石暖暖 袁海庆 李明
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/8