CN104734783B - 一种任意波形光脉冲发生器 - Google Patents

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Abstract

一种任意波形光脉冲发生器，由单波长激光器、偏振控制器、幅度调制器、可调调谐带通滤波器、微波延时线、20:80耦合器、微波耦合器、微波源和掺铒光纤放大器组成，由微波源产生的微波经过耦合器分成两路，经过可调谐微波延时线后，利用幅度调制器调制单波长激光器，可调谐带通滤波器滤出其上边带，应用20:80耦合器分为两部分，20%部分作为频率梳的一个频率，而80%部分受到另外一个幅度调制器的调制，进而产生频率梳的另外一个频率，根据幅度调制原理，调整微波延时线，即可调整频率梳的相位，而改变掺铒光线放大器的驱动电流可以调整频率梳的幅度，进而实现整形；相位和幅度调整方法简单，能够在常温下稳定工作。

Description

一种任意波形光脉冲发生器
技术领域
本发明属于光纤通信和光电子技术领域，特别是一种任意波形光脉冲发生器
背景技术
随着现代通信网、计算机网业务的大量增加，数据量***式的增长，人们对带宽的要求越来越高，而解决这一问题的关键之一就是能产生全光矢量调制的各种复杂码型。这就不仅要求光脉冲的幅度可以控制，还要求对光脉冲的波形及相位能够根据需求进行控制。在过去几年，光学的发展使得控制和测量与光脉冲对应的电场的相位成为可能，这一发展促进了光学频率梳(简称“光梳”)和光域的任意波形产生技术的研究。光域的任意波形产生技术能够在光域上产生任意波形的超短光脉冲，突破了电子瓶颈对速度的制约，不仅可用在超高速光纤通信中进行色散补偿，用于高速光通信中产生各种码型的光脉冲，还能够产生宽带微波信号，有利于进一步提高通信网的传输速率，在光通信以及光信息处理等领域具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种低成本、结构紧凑、相位调整简单的任意波形光脉冲发生器。
本发明的技术方案：
一种任意波形光脉冲发生器，由单波长激光器1、第一偏振控制器2、第一幅度调制器3、第一可调谐带通滤波器4、第一微波延时线5、第一20:80耦合器6、微波耦合器7、微波源8、第一掺铒光纤放大器9、第二偏振控制器10、第二幅度调制器11、第二微波延时线12、第二可调谐带通滤波器13、第二20:80耦合器14和第二掺铒光纤放大器15组成，单波长激光器1、第一偏振控制器2、第一幅度调制器3、第一可调谐带通滤波器4、第一20:80耦合器6、第二偏振控制器10、第二幅度调制器11、第二可调谐带通滤波器13和第二20:80耦合器14通过光纤串联连接，其中单波长激光器1与第一偏振控制器2的一端相连，第一偏振控制器2的另一端与第一幅度调制器3的a端口相连，第一幅度调制器3的c端口与第一可调谐带通滤波器4的输入端相连，第一可调谐带通滤波器4的输出端口与第一20:80耦合器6的d端口相连，第一20:80耦合器6的e端口与第二偏振控制器10的一端相连，第一20:80耦合器6的f端口与第一掺铒光纤放大器9相连，第二偏振控制器10的另一端与第二幅度调制器11的j端口相连，第二幅度调制器11的l端口与第二可调谐带通滤波器13的输入端相连，第二可调谐带通滤波器13的输出端与第二20:80耦合器14的m端口相连；第一幅度调制器3的b端口与第一微波延时线5的一端相连，第一微波延时线5的另一端与微波耦合器7的h端口相连，微波耦合器7的i端口与第二微波延时线12的一端相连，第二微波延时线12的另一端与第二幅度调制器11的k端口相连，微波耦合器7的g端口与微波源8相连；第二20:80耦合器14的n端口与第二掺铒光纤放大器15相连，第二20:80耦合器14的p端口为扩展端口。
本发明的工作原理：
由微波源产生的微波经过耦合器分成两路(也可扩展到n路)，经过可调谐微波延时线后，利用幅度调制器调制单波长激光器，可调谐带通滤波器滤出其上边带，应用20:80耦合器分为两部分，20％部分作为频率梳的一个频率，而80％部分受到另外一个幅度调制器的调制，进而产生频率梳的另外一个频率，根据幅度调制原理，调整微波延时线，即可调整频率梳的相位，而改变掺铒光纤放大器的驱动电流可以调整频率梳的幅度，进而实现整形。该结构经过扩展，可以产生多个频率。
本发明的优点是：用改变微波相位的方式来调整频率梳的相位，用调整掺铒光纤放大器驱动电流的方式调整频率梳的幅度，相位和幅度调整方法简单，能够在常温下稳定工作。
附图说明
图1是本发明的任意波形光脉冲发生器的结构示意图。
图中：1.单波长激光器；2.第一偏振控制器；3.第一幅度调制器；4.第一可调谐带通滤波器；5.第一微波延时线；6.第一20:80耦合器；7.微波耦合器；8.微波源；9.第一掺铒光纤放大器；10.第二偏振控制器；11.第二幅度调制器；12.第二微波延时线；13.第二可调谐带通滤波器；14.第二20:80耦合器；15.第二掺铒光纤放大器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的具体说明。
实施例1：
一种任意波形光脉冲发生器，由单波长激光器1、第一偏振控制器2、第一幅度调制器3、第一可调谐带通滤波器4、第一微波延时线5、第一20:80耦合器6、微波耦合器7、微波源8、第一掺铒光纤放大器9、第二偏振控制器10、第二幅度调制器11、第二微波延时线12、第二可调谐带通滤波器13、第二20:80耦合器14和第二掺铒光纤放大器15组成，单波长激光器1、第一偏振控制器2、第一幅度调制器3、第一可调谐带通滤波器4、第一20:80耦合器6、第二偏振控制器10、第二幅度调制器11、第二可调谐带通滤波器13和第二20:80耦合器14通过光纤串联连接，其中单波长激光器1与第一偏振控制器2的一端相连，第一偏振控制器2的另一端与第一幅度调制器3的a端口相连，第一幅度调制器3的c端口与第一可调谐带通滤波器4的输入端相连，第一可调谐带通滤波器4的输出端口与第一20:80耦合器6的d端口相连，第一20:80耦合器6的e端口与第二偏振控制器10的一端相连，第一20:80耦合器6的f端口与第一掺铒光纤放大器9相连，第二偏振控制器10的另一端与第二幅度调制器11的j端口相连，第二幅度调制器11的l端口与第二可调谐带通滤波器13的输入端相连，第二可调谐带通滤波器13的输出端与第二20:80耦合器14的m端口相连；第一幅度调制器3的b端口与第一微波延时线5的一端相连，第一微波延时线5的另一端与微波耦合器7的h端口相连，微波耦合器7的i端口与第二微波延时线12的一端相连，第二微波延时线12的另一端与第二幅度调制器11的k端口相连，微波耦合器7的g端口与微波源8相连；第二20:80耦合器14的n端口与第二掺铒光纤放大器15相连，第二20:80耦合器14的p端口为扩展端口。
该实施例中，微波源可经过耦合器可分为3-10路，进而产生频率数为3-10的频率梳；幅度调制器12可以换位载波频率范围和调制信号频率范围都相同的相位调制器；可调谐带通滤波器的带宽小于微波频率。

Claims (2)

1.一种任意波形光脉冲发生器，其特征在于：由单波长激光器(1)、第一偏振控制器(2)、第一幅度调制器(3)、第一可调谐带通滤波器(4)、第一微波延时线(5)、第一20:80耦合器(6)、微波耦合器(7)、微波源(8)、第一掺铒光纤放大器(9)、第二偏振控制器(10)、第二幅度调制器(11)、第二微波延时线(12)、第二可调谐带通滤波器(13)、第二20:80耦合器(14)和第二掺铒光纤放大器(15)组成，单波长激光器(1)、第一偏振控制器(2)、第一幅度调制器(3)、第一可调谐带通滤波器(4)、第一20:80耦合器(6)、第二掺铒光纤放大器(15)、第二幅度调制器(11)、第二可调谐带通滤波器(13)和第二20:80耦合器(14)通过光纤串联连接，其中单波长激光器(1)与第一偏振控制器(2)的一端相连，第一偏振控制器(2)的另一端与第一幅度调制器(3)的a端口相连，第一幅度调制器(3)的c端口与第一可调谐带通滤波器(4)的输入端相连，第一可调谐带通滤波器(4)的输出端口与第一20:80耦合器(6)的d端口相连，第一20:80耦合器(6)的e端口与第二掺铒光纤放大器(15)的一端相连，第一20:80耦合器(6)的f端口与第一掺铒光纤放大器(9)相连，第二偏振控制器(10)的另一端与第二幅度调制器(11)的j端口相连，第二幅度调制器(11)的l端口与第二可调谐带通滤波器(13)的输入端相连，第二可调谐带通滤波器(13)的输出端与第二20:80耦合器(14)的m端口相连；第一幅度调制器(3)的b端口与第一微波延时线(5)的一端相连，第一微波延时线(5)的另一端与微波耦合器(7)的h端口相连，微波耦合器(7)的i端口与第二微波延时线(12)的一端相连，第二微波延时线(12)的另一端与第二幅度调制器(11)的k端口相连，微波耦合器(7)的g端口与微波源(8)相连；第二20:80耦合器(14)的n端口与第二掺铒光纤放大器(15)相连，第二20:80耦合器(14)的p端口为扩展端口。
2.根据权利要求1所述任意波形光脉冲发生器，其特征在于：微波源(8)产生的微波经过第一微波延时线(5)后，利用第一幅度调制器(3)调制单波长激光器(1)，第一可调谐带通滤波器(4)滤出第一个上边带，应用第一20:80耦合器(6)分为两部分，20％部分作为频率梳的一个频率，而80％部分受到另外第二幅度调制器(11)调制，进而产生频率梳的另外一个频率，微波源(8)可经过耦合器可分为n路，进而产生n个波段的频率梳；根据幅度调制原理，调整微波延时线，即可调整频率梳的相位，而改变掺铒光纤放大器的驱动电流可以调整频率梳的幅度，进而实现整形。
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