一种用于示波器上升时间的校准装置

摘要

发明公开了一种用于示波器上升时间的校准装置，包括：宽带取样示波器（4），还包括：多路飞秒脉冲产生器（1）、超快光电探测器（2）、光电二极管（3）、波形数据采集模块（5）、测量误差修正模块（6）、标准脉冲分离模块（7）、上升时间计算模块（8）、光功率计（9）。使用多路飞秒脉冲产生器（1）的两路输出光分别激励超快光电探测器（2）和光电二极管（3）产生超快电脉冲和同步触发电脉冲信号。本方法的优点在于基于光电技术能够比较容易产生纯电子学方法很难产生的脉冲宽度几个皮秒的超快电脉冲，利用超快光电探测器（2）产生的超快电脉冲解决了宽带示波器上升时间校准的难题。

主权项

一种用于示波器上升时间的校准装置，包括：宽带取样示波器（4），其特征在于还包括：多路飞秒脉冲产生器（1）、超快光电探测器（2）、光电二极管（3）、波形数据采集模块（5）、测量误差修正模块（6）、标准脉冲分离模块（7）、上升时间计算模块（8）、光功率计（9）；波形数据采集模块（5）的功能为：采集波形数据；测量误差修正模块（6）的功能为：对测量波形数据进行示波器时基漂移、时基失真、时基抖动三项测量误差的修正；标准脉冲分离模块（7）的功能为：把波形数据中包含的标准脉冲信号分离出来，并归一化存储，作为校准示波器上升时间的标准脉冲波形；上升时间计算模块（8）的功能为：计算脉冲的上升时间；多路飞秒脉冲产生器（1）的输出端和光功率计（9）的输入端光纤连接，多路飞秒脉冲产生器（1）的激励超快电脉冲的输出端和超快光电探测器（2）的输入端光纤连接，多路飞秒脉冲产生器（1）的激励触发信号的输出端和光电二极管（3）的输入端光纤连接；超快光电探测器（2）的输出端和宽带取样示波器（4）的信号输入端1.85mm同轴电缆连接，光电二极管（3）的输出端和宽带取样示波器（4）的触发输入端同轴电缆连接；待检宽带示波器分别与超快光电探测器（2）和光电二极管（3）的输出端连接；宽带取样示波器（4）分别和波形数据采集模块（5）、测量误差修正模块（6）、标准脉冲分离模块（7）、上升时间计算模块（8）连接；待检宽带示波器也分别和波形数据采集模块（5）、测量误差修正模块（6）、标准脉冲分离模块（7）、上升时间计算模块（8）连接；波形数据采集模块（5）和测量误差修正模块（6）连接；测量误差修正模块（6）和标准脉冲分离模块（7）连接；标准脉冲分离模块（7）和上升时间计算模块（8）连接；工作时，首先使用光功率计（9）对多路飞秒脉冲产生器（1）的两路输出光进行功率监测，使两路光的输出平均功率都小于1mW，接着使用多路飞秒脉冲产生器（1）的两路输出光分别激励超快光电探测器（2）和光电二极管（3），受到激励的超快光电探测器（2）产生超快电脉冲，受到激励的光电二极管（3）产生同步触发电脉冲信号，然后用宽带取样示波器（4）对产生的超快电脉冲信号进行测量，调节宽带取样示波器（4）触发电平及垂直和水平档位，使波形稳定显示，调节多路飞秒脉冲产生器（1）的输出功率，改变超快光电探测器（2）的输出幅度至0.2V～1V，使超快电脉冲信号显示高度为屏幕的60%～80%；接着通过波形数据采集模块（5）对宽带取样示波器（4）上调整好的超快电脉冲波形数据进行800次～1000次连续采集，将连续采集的超快电脉冲波形数据载入测量误差修正模块（6），按照测量误差修正模块（6）处理流程逐步修正时基漂移、时基失真、时基抖动三项测量误差，将修正后的超快电脉冲波形数据进行归一化存储，作为校准待检宽带示波器上升时间的标准脉冲信号波形数据；然后使用超快电脉冲校准待检宽带示波器的上升时间，调节待检宽带示波器触发电平及垂直和水平档位，使波形稳定显示，调节多路飞秒脉冲产生器（1）的输出功率，改变超快 光电探测器（2）的输出幅度，使超快电脉冲信号显示高度为屏幕的60%～80%，通过波形数据采集模块（5）对待检宽带示波器中显示的调整好的脉冲波形数据进行采集，将采集到的待检宽带示波器显示的脉冲波形数据和标准脉冲信号波形数据载入标准脉冲分离模块（7），把待检宽带示波器显示的脉冲波形数据中包含的标准脉冲信号波形数据的部分分离掉，得到的脉冲波形数据就是待检宽带示波器的冲激响应波形，将待检宽带示波器的冲激响应波形数据载入上升时间计算模块（8），自动计算待检宽带示波器冲激响应幅度10%～90%或者20%～80%的上升时间，完成待检宽带示波器上升时间的校准。