[發明專利]一種折疊光路大功率電光調制系統

無效

• 申請號: 201010150319.4
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101825779A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 李洪祚;姜會林;唐雁峰;李銳;詹偉達;金光勇
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G02F1/03
• 分類號: G02F1/03;G02B6/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種折疊光路大功率電光調制系統，屬于空間激光通信技術領域。

背景技術

電光調制技術因其可有效減小“啁啾”影響，提高調制速率在激光通信領域有廣闊的應用前景。國際上關于電光調制器進行研究的報道有許多，用于光纖通信的低功率電光調制技術已經很成熟，波導型電光調制器帶寬高達110GHz，但輸出光功率都很小，根本無法滿足遠距離光通信對功率的要求。國際上產品化了的高功率電光調制器目前以美國QUANTUM?TECHNOLOGY?INC公司的發展水平為代表，該公司生產的TWAM/TWAP10和TWAM/TWAP11型電光調制器，其調制速率分別為500MHz和1GHz，最大承受激光功率為1W，基本可以滿足中短距離激光通信。但該公司的產品體積大，重量重，增加了激光通信系統的載荷，使其應用受到限制。(參考文獻：1、馬惠軍，朱小磊，自由空間激光通信最新進展，激光與光電子最新進展，2005年，42(3)：7～10。2、王程，新型差分光調制器在空間光通信中的應用，激光技術，2008年，32卷，第1期，18～22。3、劉輝，自適應自由空間光通信應用探討，通信技術，2009年，42卷，總209期，62～64。4、高四海，金國良，孫屹等，.行波型波導電光調制高頻特性的數值分析，鄭州大學學報(自然科學版)，2001，33(1)：66～71。5、Gerardo?G.Ortiz，CanonicalDeep?Space?Optical?Communications?Transceiver，Free-Space?LaserCommunication?Technologies，SPIE?Vol?7199，71990K1～11)。

電光調制技術是利用電光效應進行的激光外調制方式，其優點是可以減小啁啾影響，調制頻率高，在激光通信領域有廣闊應用前景。但是隨著激光通信距離的不斷擴展，對電光調制系統的輸出功率有越來越高的要求，而且為滿足高頻調制，降低驅動電壓，還需要降低電光調制器半波電壓。采用折疊光路的電光調制晶體結構設計，增加晶體通光孔徑以有效提高輸入功率，并且降低半波電壓、提高調制頻率，此類電光調制系統在國內外未見報道。

發明內容

為了實現大功率電光調制系統，本發明提出了一種折疊光路大功率電光調制系統。

一種折疊光路大功率電光調制系統，如圖1所示，該系統由光源(1)、電光調制器(2)、驅動器(3)組成。

所述的光源(1)由半導體激光器(4)和光纖(5)連接組成；半導體激光器(4)的輸出光經過光纖(5)耦合后輸出；

所述的電光調制器(2)由自聚焦透鏡(6)、起偏器(7)、輸入光分束鏡(8)、電光調制晶體(9)、檢偏器(10)、輸出光分束鏡(11)、輸入光電管(12)和輸出光電管(13)組成；其中自聚焦透鏡(6)與光源(1)中的光纖(5)相連；自聚焦透鏡(6)、起偏器(7)與電光調制晶體(9)的入射孔徑平行放置；在起偏器(7)與電光調制晶體(9)中間放置輸入光分束鏡(8)，輸入光分束鏡(8)與激光傳輸光軸成45°擺放；檢偏器(10)與電光調制晶體(9)的輸出孔徑平行放置；檢偏器(10)的輸出光入射輸出光分束鏡(11)；輸出光分束鏡(11)與激光傳輸光軸成45°擺放；輸入光電管(12)與輸入光分束鏡(8)相連；輸出光電管(13)與輸出光分束鏡(11)相連；

所述的驅動器(3)由直流偏置控制電路(14)和調制驅動電路(15)組成；其中直流偏置控制電路(14)通過電線分別與電光調制器(2)中的電光調制晶體(9)、輸入光光電管(12)和輸出光光電管(13)相連；調制驅動電路(15)通過電線與電光調制器(2)中的電光調制晶體(9)連接；

自聚焦透鏡(6)將光纖(5)輸出的激光進行光束發散角壓縮，然后入射起偏器(7)；起偏器(7)將由自聚焦透鏡(6)輸出的光變為與電光調制晶體(9)的X軸平行的線偏振光，入射到輸入光分束鏡(8)；輸入光分束鏡(8)將輸入的光按能量99∶1的比例分為兩束光，其中99％能量的光束入射到電光調制晶體(9)，在電光調制晶體(9)中完成光信號的調制，另外1％能量的光束入射到輸入光電管(12)；輸入光電管(12)將光信號轉換為電信號，通過電線傳送給驅動器(3)中的直流偏置控制電路(14)；