CN108872673A - 高输入阻抗电光传感器 - Google Patents

Abstract

提供了高输入阻抗电光传感器。本公开包括一种电光传感器。电光传感器包括从被测设备（DUT）接收测试信号的测试信号输入。偏置电路用于生成偏置信号。电光传感器还包括采用光学输入、光学输出和偏置输入的马赫‑曾德调制器（MZM）。MZM被配置成经由光学输入接收光学载波信号。MZM还在偏置输入上接收测试信号和偏置信号二者。在由偏置信号选择的模式中操作的同时，MZM将来自偏置输入的测试信号调制到光学载波上以生成光学信号。MZM还通过光学输出来输出光学信号。

Description

高输入阻抗电光传感器

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2017年5月10日提交并且题为“High Input Impedance OpticalSensor With Split Path Buffer Into Mach-Zehnder Bias Input”的美国临时申请序列号62/504,327的权益，所述美国临时专利申请如同以其整体进行重现那样通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于测试电气信号的***和方法，并且更特别地，涉及具有增加的阻抗以用于与示波器结合使用的电光电压探针。

背景技术

测试和测量***被设计成接收信号、对信号进行采样和显示结果。例如，可以实现测试和测量***以确定和显示在被测设备（DUT）处出现的信号的特性。在一些情况下，测试和测量***可以远离DUT定位。例如，一些DUT信号可能因存在紧密接近于DUT的任何电气***而被更改。在这样的情况下，测试和测量***可以远离DUT定位以支持DUT的电气隔离，这导致增加的测量精度。这样的隔离可以通过采用光学通信以提供电气隔离屏障来实现。经隔离的光学组件呈现许多设计挑战。一个这样的挑战是能够以非常小的功率操作这些组件。这是因为采用独立的功率连接使得将测量***从DUT适当地隔离的能力降级。利用低功率预算操作呈现在经隔离的测量***中采用高阻抗、高带宽缓冲器/放大器方面的困难。对于具有该高阻抗的需要是为了降低测量***在DUT上的信号加载。在测试和测量***的隔离部分中增加信号的功率是不切实际的，因为这样的功率增加可能容易超过低功率设备中的可用功率预算。

本公开中的示例解决这些和其它问题。

附图说明

从参考附图的实施例的以下描述中，本公开的实施例的各方面、特征和优点将变得明显，其中：

图1是采用光学隔离的示例测试和测量***的示意图。

图2是用于使用在光学隔离测试和测量***中的具有增加的阻抗的示例电光传感器网络的示意图。

图3是被配置成在不采用射频（RF）输入的情况下通过偏置输入接收测试信号的示例马赫-曾德调制器（MZM）的示意图。

图4是被配置成通过偏置输入接收测试信号并且省略RF输入的示例MZM的示意图。

图5是图示分离路径缓冲器中的示例钳位电路的电气效应的曲线图。

图6是通过采用MZM偏置输入来调制光学信号而增加电光传感器阻抗的示例方法的流程图。

具体实施方式

光学电压传感器具有卓越的交流（AC）电气性能并且固有地是电气隔离的。这样的***可以用于将数字信号耦合到巨大的光纤网络中。这些信号可以是AC耦合的并且在受控的50欧姆环境中电气传输以实现高带宽。使用这些光学电压传感器可能牵涉到使用约束输入阻抗的RF输入。如以下所讨论的，使用分离路径方案驱动调制器的偏置输入克服低阻抗/低电压环境的限制，并且提供如由用户所期望的那样的较高的输入阻抗和电压。例如，在存在大共模电压的情况下，精确地测量差分高带宽信号的能力可能是测量挑战，因为对于更快更高功率的DUT，边缘速度增加。基于氮化镓（GaN）的宽带隙设备和基于碳化硅（SiC）的DUT可以实现是关于基于硅（Si）的设备可能的情况8-10倍快的边缘速度。考虑到DUT性能增益中的该阶跃函数，应当修改测试和测量***以管理由这样的DUT提供的测量挑战的扩展集合。经电气隔离的光学传感器提供增加的共模抑制比（CMRR）性能。这样的经电气隔离的光学传感器可以提供具有更高的输入差分电压范围和更高的输入阻抗的额外效用。为了实现更高的输入阻抗和更高的电压范围，本公开采用了一种通信方案，该通信方案运用有限功率预算上的MZM配置。

本文公开的是一种配置有增加的阻抗而不显著地负面影响电光传感器的功率预算的电光传感器。电光传感器经由MZM将测试信号调制到光学载波上。MZM可以包括偏置输入和RF输入。偏置输入具有比RF输入显著更高的输入阻抗。因此，测试信号耦合到偏置输入以通过提升MZM电路的输入阻抗来降低信号加载，而没有由高阻抗、高带宽缓冲器/放大器所要求以驱动低阻抗RF输入的附加功率。RF输入可以不被使用和/或可以从MZM省略。增加的阻抗允许MZM充当分压器电路的一部分，这进而允许由电光传感器采用各种各样的高阻抗探针尖端。电光传感器还采用分离路径缓冲器。分离路径缓冲器采用用于高频信号的交流（AC）路径和用于低频和DC信号的直流（DC）路径。DC路径可以包括耦合开关，该耦合开关可以基于用户输入而断开DC路径。这允许移除信号的DC分量，从而仅允许测量测试信号的AC分量。DC路径可以包括DC偏移电路，该DC偏移电路提供围绕被测信号上的大固定DC偏移而移动输入线性动态范围的能力。AC耦合和输入DC偏移能力二者允许用户查看DUT处的测试信号的较大DC分量顶部上跨骑的较小AC分量信号。DC偏移电路还可以包括可调节的放大器，该放大器可以用于将DC路径的增益与AC路径的增益匹配。

图1是示例测试和测量***100的示意图，该***采用DUT 110和示波器150以及相关联的电场之间的光学隔离。***100包括探针尖端120，其将DUT 110耦合到电光传感器130。来自DUT 110的测试信号通过探针尖端120被转发到电光传感器130，以用于从电气信号转换成光学信号。光学信号通过光学链路160被转发到控制器140，以用于转换回电气信号。经转换的信号然后被转发到示波器150以用于测试。测试信号从电气域到光学域的转换和转换回来确保电气耦合不发生在控制器140和电光传感器130之间。该测试设置确保第一电气域中的DUT 110、探针尖端120和电光传感器130与第二电气域中的示波器150和控制器140之间的电气隔离。

DUT 110是被配置成传输用于测试目的的电气信号的任何设备。例如，DUT 110可以包含用户可能期望测试以验证适当功能性的内部电路、发射器、接收器等。探针尖端120是被设计成耦合到DUT 110以用于测试目的的任何测试附件。探针尖端120包括信号通道以传导来自DUT 110的测试信号。为了理想的测量目的，探针尖端120不传导来自DUT 110的电压/电流/电荷是合期望的。传导过量的电压/电流/电荷可能改变DUT 110处的操作条件，并且被称为信号加载。信号加载可能导致不精确的测量，因为信号加载创建错误测量结果的潜在性。探针尖端120可以包含串联电阻电容（RC）网络121，以通过提供DUT 110与探针尖端120之间的某个量的电气隔离来支持降低的信号加载。RC网络121支持经限定的衰减（例如，十倍、一百倍等）。因此，可以将探针尖端120换出为其它探针尖端120，以如对于对应应用而言所期望的那样实现不同水平的衰减。探针尖端120可以是有源探针或无源探针的部分。

电光传感器130是被配置成将来自DUT 110的电气测试信号调制到光学载波上以用于通过光学介质传输的任何组件。电光传感器130可以具有可用于对组件供电的有限功率预算。例如，由于DUT 110处的功率连接的不可用性，电光传感器130可以是电池供电的，或者可以从电光传感器130省略功率连接以支持针对DUT 110的电气隔离。电光传感器130可以包括分流RC网络131，其中分流指示从信号通道到参考的耦合。分流RC网络131结合串联RC网络121操作以创建经补偿的分压器电路。结果得到的分压器电路在宽频率范围内衰减测试信号。分压器电路的衰减是探针尖端120串联RC网络121和电光传感器130分流RC网络131的比率。为了缓解当结合串联RC网络121采用时的信号加载，分流RC网络131应当采用显著的阻抗。换言之，用于分流RC网络131的低阻抗值要求用于串联RC网络121的对应低阻抗值，以便维持所限定的分频比（divide ratio）和相关联的衰减。当这样的值是低的时，相关联的信号加载是高的。照此，增加分流RC网络131的阻抗允许串联RC网络121处的增加的阻抗和对应降低的信号加载。电光传感器130应当被配置成在分流RC网络131处提供增加的阻抗，而同时在不采用高功率放大器的情况下补偿伴随的测试信号幅度损失，该高功率放大器将采用不可接受高的量的有限功率预算。具体地，电光传感器130中的光学调制器是分流RC网络131的部分。光学调制器通过光学链路160（例如，光纤线缆）输出光学信号，并且因此不要求额外的电气放大。以下讨论用于使用光学调制器来提供阻抗的示例机制。

控制器140可以是被配置成传输光学载波、接收对应的光学信号167并且将来自光学信号的传输数据转发到示波器以用于分析和/或向用户显示的任何设备。如以下更详细讨论的，控制器140向电光传感器130提供光学载波，使得不要求电光传感器130在光学载波生成上使用功率预算。电光传感器130将电气信号调制到光学载波上，从而导致光学信号。控制器140接收光学信号并且将其转换回电气信号。控制器140还可以通过光学信令来控制电光传感器130。照此，光学链路160充当电气隔离屏障。

示波器150可以是被配置成测量来自控制器140的测试信号的任何设备。示波器150然后可以存储这样的数据和/或生成波形，以用于经由方格图向用户显示。

图2是用于使用在光学隔离测试和测量***中的具有增加的阻抗的示例电光传感器网络200的示意图。网络200可以用于实现***100的对应部分。网络200包括电光传感器230、光学链路260和控制器240，电光传感器230、光学链路260和控制器240可以分别实现电光传感器130、光学链路160和控制器140。电光传感器230包括测试信号输入222。测试信号输入222可以是用于例如经由诸如探针尖端120之类的探针尖端从DUT接收测试信号的任何电气连接。电光传感器230还包括分离路径缓冲器280和MZM 238。测试信号输入222和分离路径缓冲器280形成信号通道，所述信号通道用于将来自DUT/测试探针的测试信号传导到MZM 238以用于调制成光学信号。

分离路径缓冲器280包括AC路径281和直流（DC）路径282。分离路径缓冲器280将测试信号和偏置信号耦合到MZM 238的偏置输入。AC路径281被配置成传导测试信号的AC部分。例如，AC路径281包括阻挡DC信号部分而同时允许测试信号的AC部分通过的一个或多个电容器。DC路径282被配置成传导测试信号的DC部分。DC路径282包括传播和/或放大DC信号的各种电阻式组件。

DC路径282可以包括耦合开关231。耦合开关231是用户控制的，并且可以基于用户输入而从测试信号选择性地移除DC电压。具体地，耦合开关231包括经由DC路径282耦合到测试信号输入222的输入。耦合开关231还包括经由DC路径282耦合到MZM 238的偏置输入的第一输出。当耦合开关231被用户切换以将测试信号输入222耦合到DC路径282时，朝向MZM238转发测试信号的DC部分。当耦合开关231被用户切换以从测试信号的DC部分断开测试信号输入222时，从信号移除DC分量。换言之，用户可以操纵耦合开关231以使得测试信号包含测试信号的AC和DC分量，或者通过阻挡DC分量而仅包含AC分量。这对于强调高DC电压（例如，500伏测试信号）上的小AC电压变化（例如，1伏或更小的量级上）而言可以是有用的。相应地，耦合开关231可以移除DC偏移，因此测试信号的AC部分的形状不被测试信号的DC部分遮挡。

DC路径282还可以包括DC偏移电路239。DC偏移电路239可以包括可调节的偏移源233，该偏移源233耦合到沿DC路径282定位的可调节的放大器232，如所示出的。换言之，可调节的放大器232包括经由DC路径282耦合到测试信号输入222的输入和经由DC路径282耦合到MZM 238的偏置输入的输出。可调节的放大器232具有偏移源233，并且在DC路径282中移动电气信号的DC偏移。因此，DC偏移电路239被配置成基于用户输入而调节测试信号的DC偏移。例如，DC偏移电路239可以是由用户可控的，以提供对测试信号的DC部分的介于零伏与二十五伏之间的调节。当跨DC路径282耦合测试信号（例如，耦合开关231连接到DC路径282）时，测试信号的DC偏移增加由用户指定的量。当通过耦合开关231断开测试信号的DC分量时，DC偏移电路239将测试信号的DC偏移设置成由用户指定的量。这允许用户选择零以外的指定DC偏移值并且不管DUT处的测试信号的基本DC电压。可调节的放大器232还可以在校准期间用于将测试信号的DC部分的增益与测试信号的AC部分的增益匹配。

DC路径282还可以包括钳位电路234。钳位电路234是将信号的正和/或负峰值固定到限定值的电子电路。钳位电路234采用线性操作区外部的上边界和下边界。这提供了线性操作的外观，因此探针响应的非线性性质不更改测试信号（例如，通过作为测试信号的一部分出现）。

DC路径282包括偏置电路235以生成偏置信号。偏置信号例如通过将MZM 238设置成在正交点、零值点和/或最大点处操作，来控制MZM 238的操作模式。在一些示例中，偏置电路235包括定位在MZM的输出上的光检测器。光检测器测量MZM 238的光学输出，并且偏置电路235生成/调节偏置信号以调节MZM 238的电气特性，以便维持指定的操作点。因此，偏置电路235是能够更改MZM 238的电气特性以调节测试信号到光学载波161上的调制来例如控制误差的任何电路。偏置电路235可以耦合到沿DC路径282定位的放大器236。照此，放大器236 DC偏移将测试信号移动对应于偏置信号的值。换言之，由于以下讨论的原因，分离路径缓冲器280的放大器236充当用于组合偏置信号和测试信号的机构。

MZM 238是能够根据所接收到的电气信号调制光学载波的相位和/或强度的电光组件。MZM 238可以包括偏置输入和RF输入。在大多数MZM中，偏置输入用于接收偏置信号和维持控制MZM的操作点，而RF输入用于更改应用于光学波导的电气特性以将光学载波调制成光学信号。对于如所示的MZM 238，RF输入未被使用并且在一些示例中可以被完全省略。MZM 238偏置输入经由分离路径缓冲器280耦合到测试信号输入222和偏置电路235。MZM238被配置成在偏置输入上接收测试信号和偏置信号二者。MZM 238还经由光学输入接收光学载波信号。由于可以在没有放大器236的干扰的情况下一起添加波形，因此MZM 238在由偏置信号选择/维持的操作模式中操作，而同时将来自偏置输入的测试信号调制到光学载波上以生成光学信号。换言之，MZM 238可以接收偏置信号，所述偏置信号设置成保持调制器在正交点处操作，其中来自DUT的测试信号与偏置信号组合，所述组合然后调制光学载波。MZM 238然后可以经由光学输出将结果得到的光学信号输出到光学链路160。偏置输入具有比RF输入更高的输入阻抗。MZM 238的偏置输入充当分压器电路中的分流RC网络131。照此，将测试信号耦合到偏置输入允许结合电光传感器头采用各种各样的探针尖端，而同时最小化DUT上的信号加载。另外，MZM 238的输出是光学的，并且因此不需要额外的电气放大。相应地，MZM 238具有高阻抗输入而不要求额外的放大器，该放额外的大器将进一步耗尽电光传感器130的有限功率预算。在一个示例中，将测试信号和偏置信号应用于MZM 238偏置输入允许电光转换过程在小于12毫瓦（MW）的功率下操作。

以上提及的方案提供了若干益处。例如，电光传感器230可以使用户输入偏移范围比其它示例电光隔离***增加约十倍。该方案还允许电光传感器230拒绝测试信号的DC分量。作为具体示例，电光传感器230可以提供一兆欧（MΩ）/二十皮法（pF）测试信号输入222连接，从DUT的角度来看，这提供了远程示波器式前端。这允许高输入阻抗无源探针连接到测试信号输入222并且在一些示例中将输入电压范围扩展超过1千伏（kV）。

电光传感器230由控制器240控制。控制器240可以是被配置成传输光学载波、接收对应的光学信号并且将来自光学信号的传输数据转发到示波器或其它测设和测量设备以用于分析和/或向用户显示的任何设备。控制器120包括耦合到光学输出端口的光学发射器241。光学发射器241可以是被配置成生成光学载波的任何设备。例如，光学发射器241可以是发射偏振光的激光器/激光二极管。光学输出是能够将诸如光纤之类的光学链路耦合到光学发射器241以支持从控制器240到电光传感器230的光学载波通信的任何端口。通过将光学载波转发到电光传感器230以用于调制，为光学发射器241供电的负担由控制器240处置而不施加于电光传感器230的功率预算。控制器240还包括被配置成将光学信号从MZM238转发到光到电（O/E）转换器242的光学输入端口。O/E转换器242是被配置成例如通过采用光电二极管将光学信号转换成电气信号的任何设备。照此，O/E转换器242将光学信号转换到电气域中以用于与示波器通信。

电光传感器230包括功率和通信模块237。控制器240还包括对应的功率和通信模块243。功率和通信模块237和243通过一个或多个额外的光学链路260耦合。功率和通信模块243经由光学链路260控制功率和通信模块237。另外，在一些示例中，功率和通信模块243转发足够强度的光学信号以便向功率和通信模块237处的光接收器提供功率。这可以用于提供电光传感器230所需要的功率中的一些或全部。在其它示例中，取代于/附加于光接收器，功率和通信模块237可以包括电池或其它功率源。功率和通信模块237和243之间的通信在光学域中执行以支持电光传感器230的电气隔离。

图3是被配置成通过偏置输入374接收测试信号而不采用RF输入373的示例MZM300的示意图。例如，MZM 300可以用于实现MZM 238。在一些示例中MZM 300还可以实现为马赫-曾德干涉仪。MZM 300包括上臂371和下臂372，所述上臂371和下臂372是被配置成传导光的波导。来自光学源（例如，光学载波）的光在上臂371和下臂372之间分离。MZM 300经由分离路径缓冲器分别从DUT和偏置电路接收测试信号375和偏置信号376。来自测试信号375和偏置信号376的电场改变MZM 300的电气特性，使得MZM 300更改通过上臂371和下臂372的光的相位。因此，来自DUT的测试信号375引起光学载波中的光的改变，从而导致光学信号。另外，偏置信号376可以修改MZM 300的操作模式/操作点，例如以校正误差。将在上臂371和下臂372中结果得到的光重组为经调制的光学信号。

应当指出的是，MZM 300没有按比例绘制。还应当指出的是，偏置输入374耦合到MZM臂371和372之间的导体377。耦合到偏置输入374的导体377比耦合到RF输入373的导体378短。另外，耦合到偏置输入374的导体377可以包括单个连接而不是导体378处的连接对。照此，偏置输入374的导体377从电气立场来看像电容器那样进行动作，而导体378充当传输线。在偏置输入374上的导体377是开路短截线（open stub），其与RF输入373上的导体378相比，具有大的输入阻抗。因此，将测试信号375和偏置信号376转发到偏置输入374中导致比使用RF输入373高得多的输入阻抗。可以不使用RF输入373和导体378。照此，MZM 300包括RF输入373，所述RF输入373未被配置成接收测试信号。

图4是被配置成通过偏置输入474接收测试信号并且省略RF输入的MZM 400的示意图。例如，MZM 400可以用于实现MZM 238。在一些示例中MZM 400还可以实现为马赫-曾德干涉仪。MZM 400包括上臂471、下臂472以及接收组合的测试信号475和偏置信号476的偏置输入474，上臂471、下臂472、偏置输入474、测试信号475和偏置信号476可以分别大体类似于上臂371、下臂372、偏置输入374、测试信号375和偏置信号376。如所示，MZM 400不包括RF输入。然而，MZM 400在所选操作模式/点处操作并且在没有RF输入的情况下将测试信号475调制到光学载波上。

图5是图示了诸如分离路径缓冲器中的钳位电路234之类的示例钳位电路的电气效应的曲线图。曲线图500描绘了作为施加电压的函数的分离路径缓冲器的输出功率中的改变。如通过实线可以看到的，功率与电压的关系以符号波型（sign wave pattern）振荡。这样的非线性改变可能被用户误解。因此，钳位电路维持电压钳位电路下边界501和电压钳位电路上边界503。如由虚线所示出的，在电压低于电压钳位电路下边界501时，钳位电路将功率维持在恒定的高值处，并且在电压高于电压钳位电路上边界503时，钳位电路将功率维持在恒定的低值处。这使得分离路径缓冲器以单调、单值方式操作。

图6是通过采用MZM偏置输入来调制光学信号而增加电光传感器阻抗的示例方法600的流程图。方法600可以通过在电光传感器230中采用MZM 300和/或400来实现，该MZM300和/或400可以实现测试和测量***100的对应部分。在块601处，偏置信号被传导到MZM偏置输入以控制MZM的操作模式。在块603处，来自测试信号输入的测试信号也被传导到MZM偏置输入。块601的偏置信号和块603的测试信号可以组合并且经由如以上所讨论的分离路径缓冲器被传导到MZM。还如以上所指出的，MZM可以不包括RF输入或RF输入可以未被使用（例如，保持断开）。将测试信号传导到MZM的偏置输入可以使得MZM充当分压器电路中的高阻抗负载。

在可选块605处，可以控制分离路径缓冲器中的耦合开关以基于用户输入从分离路径缓冲器中的测试信号移除DC电压。另外，可以控制DC偏移电路以基于用户输入调节测试信号的DC部分。如以上所讨论的，采用耦合开关和DC偏移电路二者可以允许用户观看DUT处的大DC信号顶部上的小AC信号。另外，在块607处，偏置输入上的测试信号用于调制光学载波以创建光学信号以用于传输到测试和测量设备，诸如示波器。

本公开的示例可以结合经特定创建的硬件、固件、数字信号处理器或包括根据编程指令操作的处理器的经专门编程的计算机来操作。如本文使用的术语“控制器”或“处理器”意图包括微处理器、微计算机、ASIC和专用硬件控制器。本公开的一个或多个方面可以体现在计算机可用数据和计算机可执行指令中，诸如在一个或多个程序模块中，由一个或多个计算机（包括监视模块）或其它设备执行。一般地，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，所述例程、程序、对象、组件、数据结构等在由计算机或其它设备中的处理器执行时，执行特定任务或实现特定抽象数据类型。计算机可执行指令可以存储在计算机可读存储介质上，诸如硬盘、光盘、可移除存储介质、固态存储器、RAM等。如本领域技术人员将领会到的，程序模块的功能性可以如期望的那样在各种示例中组合或分布。此外，功能性可以整体或部分地体现在固件或硬件等同物中，诸如集成电路、现场可编程门阵列（FPGA）等。特定数据结构可以用于更有效地实现本公开的一个或多个方面，并且在本文所描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内设想到这样的数据结构。

本公开的各方面利用各种修改并且以可替换的形式进行操作。已经作为举例在附图中示出并且本文在下面详细描述了具体方面。然而，应当指出的是，为了讨论的清楚性的目的而呈现本文公开的示例，并且不意图将所公开的一般概念的范围限制到本文所描述的具体示例，除非明确地受限制。照此，本公开意图覆盖鉴于所附附图和权利要求教导的所描述的方面的所有修改、等同物和可替换方案。

说明书中对实施例、方面、示例等的引用指示所描述的项目可以包括特定特征、结构或特性。然而，每个所公开的方面可能必然或可能未必包括该特定特征、结构或特性。而且，这样的短语未必是指相同的方面，除非具体指出。另外，当结合特定方面描述特定特征、结构或特性时，可以结合另一所公开的方面来采用这样的特征、结构或特性，无论是否结合这样的其它公开的方面明确地描述了这样的特征。

在一些情况下，所公开的方面可以以硬件、固件、软件或其任何组合实现。所公开的方面还可以实现为由一个或多个计算机可读存储介质承载或存储在其上的指令，所述指令可以由一个或多个处理器读取和执行。这样的指令可以被称为计算机程序产品。如本文所讨论的，计算机可读介质意指可以由计算设备访问的任何介质。作为举例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质意指可以用于存储计算机可读信息的任何介质。作为举例而非限制，计算机存储介质可以包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪速存储器或其它存储器技术、只读压缩盘存储器（CD-ROM）、数字视频盘（DVD）或其它光盘存储装置、磁盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储设备，以及以任何技术实现的任何其它易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机存储介质排除信号本身和信号传输的暂时形式。

通信介质意指可以用于计算机可读信息的传送的任何介质。作为举例而非限制，通信介质可以包括同轴线缆、光纤线缆、空气或适合于电气、光学、射频（RF）、红外、声学或其它类型的信号的传送的任何其它介质。

示例

以下提供本文所公开的技术的说明性示例。技术的实施例可以包括以下所描述的示例中的任何一个或多个以及任何组合。

示例1包括一种电光传感器，包括：从被测设备（DUT）接收测试信号的测试信号输入；生成偏置信号的偏置电路；马赫-曾德调制器（MZM），包括光学输入、光学输出和偏置输入，MZM被配置成：经由光学输入接收光学载波信号；在偏置输入上接收测试信号和偏置信号二者；在由偏置信号选择的模式中操作的同时，将来自偏置输入的测试信号调制到光学载波上以生成光学信号；以及通过光学输出来输出光学信号。

示例2包括示例1的电光传感器，其中MZM不包括射频（RF）输入。

示例3包括示例1-2中的任何一个的电光传感器，其中MZM包括未被配置成接收测试信号的RF输入。

示例4包括示例1-3中的任何一个的电光传感器，其中在偏置输入处接收测试信号使得MZM充当分压器电路中的高阻抗负载。

示例5包括示例1-4中的任何一个的电光传感器，包括将测试信号和偏置信号耦合到MZM偏置输入的分离路径缓冲器，分离路径缓冲器包括交流（AC）路径和直流（DC）路径。

示例6包括示例5的电光传感器，其中DC路径包括耦合开关，以基于用户输入而从测试信号移除DC电压。

示例7包括示例5-6中的任何一个的电光传感器，其中DC路径包括DC偏移电路，以基于用户输入调节测试信号的DC部分。

示例8包括示例7的电光传感器，其中DC偏移电路是可控的，以向测试信号的DC部分提供介于零伏和二十五伏之间的调节。

示例9包括示例7-8中的任何一个的电光传感器，其中DC偏移电路包括可调节的放大器，以将测试信号的DC部分的增益与测试信号的AC部分的增益匹配。

示例10包括一种电光传感器，包括：测试信号输入；分离路径缓冲器，包括交流（AC）路径和直流（DC）路径，AC路径和DC路径耦合到测试信号输入；以及马赫-曾德调制器（MZM），包括经由分离路径缓冲器耦合到测试信号输入和偏置电路的偏置输入。

示例11包括示例10的电光传感器，其中MZM不包括射频（RF）输入。

示例12包括示例10-11中的任何一个的电光传感器，其中MZM包括未耦合到测试信号输入的RF输入。

示例13包括示例10-12中的任何一个的电光传感器，其中DC路径包括耦合开关，所述耦合开关具有经由DC路径耦合到测试信号输入的输入、经由DC路径耦合到MZM的偏置输入的第一输出以及从穿过DC路径的测试信号移除DC信号的第二输出。

示例14包括示例10-13中的任何一个的电光传感器，其中DC路径包括DC偏移电路，所述DC偏移电路包括可调节的放大器，所述可调节的放大器具有经由DC路径耦合到测试信号输入的输入和经由DC路径耦合到MZM的偏置输入的输出。

示例15包括示例14的电光传感器，其中DC偏移电路包括耦合到可调节的放大器的可调节的DC源。

示例16包括一种方法，包括：将偏置信号传导到马赫-曾德调制器（MZM）偏置输入以控制MZM的操作模式；经由分离路径缓冲器将来自测试信号输入的测试信号传导到MZM偏置输入；以及在偏置输入上采用测试信号以调制光学载波来创建光学信号。

示例17包括示例16的方法，其中MZM不包括射频（RF）输入或RF输入未被使用。

示例18包括示例16-17中的任何一个的方法，其中将测试信号传导到MZM的偏置输入使得MZM充当分压器电路中的高阻抗负载。

示例19包括示例16-18中的任何一个的方法，还包括控制耦合开关，以基于用户输入从分离路径缓冲器中的测试信号移除DC电压。

示例20包括示例16-19中的任何一个的方法，还包括控制直流（DC）偏移电路，以基于用户输入调节分离路径缓冲器中的测试信号的DC部分。

所公开的主题的先前描述的示例具有已经描述或对于本领域普通技术人员而言将显而易见的许多优点。虽然如此，这些优点或特征的全部不是在所公开的装置、***或方法的全部版本中都是必需的。

此外，本书面描述参考特定特征。要理解的是，本说明书中的公开内容包括那些特定特征的全部可能的组合。例如，在特定方面的上下文中公开特定特征的情况下，该特征还可以在可能的范围内在其它方面的上下文中被使用。

而且，当在本申请中参考具有两个或更多个限定步骤或操作的方法时，该限定的步骤或操作可以以任何顺序或同时实施，除非上下文排除那些可能性。

尽管为了说明的目的已经说明和描述了本公开的具体方面，但是将要理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种修改。因此，除了由随附权利要求限制外，本公开不应受到限制。

Claims (20)

1.一种电光传感器，包括：

从被测设备（DUT）接收测试信号的测试信号输入；

生成偏置信号的偏置电路；

马赫-曾德调制器（MZM），包括光学输入、光学输出和偏置输入，MZM被配置成：

经由光学输入接收光学载波信号；

在偏置输入上接收测试信号和偏置信号二者；

在由偏置信号选择的模式中操作的同时，将来自偏置输入的测试信号调制到光学载波上以生成光学信号；以及

通过光学输出来输出光学信号。

2.权利要求1所述的电光传感器，其中MZM不包括射频（RF）输入。

3.权利要求1所述的电光传感器，其中MZM包括未被配置成接收测试信号的RF输入。

4.权利要求1所述的电光传感器，其中在偏置输入处接收测试信号使得MZM充当分压器电路中的阻抗负载。

5.权利要求1所述的电光传感器，包括将测试信号和偏置信号耦合到MZM偏置输入的分离路径缓冲器，分离路径缓冲器包括交流（AC）路径和直流（DC）路径。

6.权利要求5所述的电光传感器，其中DC路径包括耦合开关，以基于用户输入从测试信号移除DC电压。

7.权利要求5所述的电光传感器，其中DC路径包括DC偏移电路，以基于用户输入调节测试信号的DC部分。

8.权利要求7所述的电光传感器，其中DC偏移电路是可控的，以向测试信号的DC部分提供介于零伏和二十五伏之间的调节。

9.权利要求7所述的电光传感器，其中DC偏移电路包括可调节的放大器，以将测试信号的DC部分的增益与测试信号的AC部分的增益匹配。

10.一种电光传感器，包括：

测试信号输入；

分离路径缓冲器，包括交流（AC）路径和直流（DC）路径，AC路径和DC路径耦合到测试信号输入；以及

马赫-曾德调制器（MZM），包括经由分离路径缓冲器耦合到测试信号输入和偏置电路的偏置输入。

11.权利要求10所述的电光传感器，其中MZM不包括射频（RF）输入。

12.权利要求10所述的电光传感器，其中MZM包括未被耦合到测试信号输入的RF输入。

13.权利要求10所述的电光传感器，其中DC路径包括耦合开关，所述耦合开关具有经由DC路径耦合到测试信号输入的输入、经由DC路径耦合到MZM的偏置输入的第一输出以及从穿过DC路径的测试信号移除DC信号的第二输出。

14.权利要求10所述的电光传感器，其中DC路径包括DC偏移电路，所述DC偏移电路包括可调节的放大器，所述可调节的放大器具有经由DC路径耦合到测试信号输入的输入和经由DC路径耦合到MZM的偏置输入的输出。

15.权利要求14所述的电光传感器，其中DC偏移电路包括耦合到可调节的放大器的可调节的DC源。

16.一种方法，包括：

将偏置信号传导到马赫-曾德调制器（MZM）偏置输入以控制MZM的操作模式；

经由分离路径缓冲器将来自测试信号输入的测试信号传导到MZM偏置输入；以及

在偏置输入上采用测试信号以调制光学载波来创建光学信号。

17.权利要求16所述的方法，其中MZM不包括射频（RF）输入或RF输入未被使用。

18.权利要求16所述的方法，其中将测试信号传导到MZM的偏置输入使得MZM充当分压器电路中的阻抗负载。

19.权利要求16所述的方法，还包括控制耦合开关，以基于用户输入从分离路径缓冲器中的测试信号移除DC电压。

20.权利要求16所述的方法，还包括控制直流（DC）偏移电路，以基于用户输入调节分离路径缓冲器中的测试信号的DC部分。