【摘 要】
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随着飞秒激光技术和光电子技术的高速发展,利用飞秒激光激励高速光电探测器产生超快电脉冲的应用几益广泛,这种方法相比于传统的纯电子学快脉冲产生方法具有更多的优势。本论
【出 处】
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中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院
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随着飞秒激光技术和光电子技术的高速发展,利用飞秒激光激励高速光电探测器产生超快电脉冲的应用几益广泛,这种方法相比于传统的纯电子学快脉冲产生方法具有更多的优势。本论文主要针对基于光电技术的超快电脉冲产生技术和波形测量进行了研究,修正了影响超快电脉冲测量结果的主要因素,并将修正后的超快电脉冲应用于取样示波器的校准。
首先搭建了基于光电技术的超快电脉冲产生及其波形测量系统,锁模掺钛蓝宝石飞秒激光器产生的飞秒激光脉冲,经过光学传输系统耦合到高速光电探测器中,在激光脉冲的激励下,高速光电探测器同轴输出端口产生了脉宽几个皮秒的超快电脉冲。为研究所产生超快电脉冲的瞬态特性,使用带宽70GHz的取样示波器对其进行了测量,获得了超快电脉冲的时域波形。
在超快电脉冲测量过程中,取样示波器本身的时基漂移、时基抖动和时基失真等时基误差会对测量结果产生影响,使得测量结果与真实信号偏离。我们首先用互相关法对取样示波器时基漂移进行了修正,然后建立了离散时间信号模型和多相位、多频率的信号模型,通过最小二乘算法实现了对取样示波器时基抖动和时基失真的估计,最后分别通过反卷积运算和非等间隔三次样条插值对超快电脉冲测量结果中包含的这两种取样示波器时基误差进行了修正,获得了较为真实的超快电脉冲波形。
修正后的超快电脉冲可以作为校准取样示波器上升时间和带宽的标准脉冲,我们利用此标准脉冲分别对取样示波器Agilent86100C的86106A模块20GHz带宽的电通道和30GHz带宽的86117A取样模块进行了校准,获得了较为理想的上升时间和带宽的校准结果,并对校准结果进行了简要的不确定度分析。
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