[發明專利]基于光纖Bragg光柵陣列的全光任意波形產生裝置及產生方法

無效

• 申請號: 201010568999.1
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102116992A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張愛玲;孫輝
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02B6/27;G02B6/26;G02B6/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種基于光纖Bragg光柵陣列的全光任意波形產生裝置，其特征在于該裝置由相干光源和控制部分構成，相干光源與控制部分直接相連，利用相干光源作為輸入光源，利用控制部分對相干光源的波長、幅度及相位進行控制，由控制部分的輸出端輸出全光任意波形。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的相干光源是指具有不同波長成分的相干光源。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于所述的相干光源由以下方式之一獲得：

方式一：利用光纖中的四波混頻產生梳狀譜的相干光源；

方式二：利用電光調制器對單波長光源進行調制產生梳狀譜線的相干光源；

方式三：利用梳狀濾波器對超連續譜光源濾波獲得梳狀譜線的相干光源。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的控制部分由環形器和光纖Bragg光柵陣列構成，環形器的第二端口與光纖Bragg光柵陣列相連；光纖Bragg光柵陣列由一組反射波長不同的光纖Bragg光柵串接而成，相鄰兩光柵之間各串接一個偏振控制器(PC)和一個光纖拉伸器(FS)，相干光源由環形器的第一端口進入控制部分，產生的全光任意波形由環形器第三端口輸出；所述的控制部分對輸入相干光源的波長、幅度、相位進行控制；相干光源波長的控制由光纖Bragg光柵中心波長選擇性反射來實現，幅度的控制由光纖Bragg光柵的反射率來實現，相位的控制由光柵之間的光纖拉伸器來控制；所述的偏振控制器的作用是控制不同波長光波的偏振狀態。

5.一種基于權利要求1所述裝置的全光任意波形的產生方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

第1、首先將相干光源由權利要求1所述裝置中控制部分的輸入端輸入；

第2、調節所述控制部分中的光纖Bragg光柵陣列的反射波長，使光纖Bragg光柵陣列中各光纖Bragg光柵的中心波長等間距，從相干光源中選擇出波長間距相等的譜線，調整光纖Bragg光柵陣列的反射率對所選擇出的譜線幅度進行控制，將譜線的幅度調整到與輸出波形相應波長的幅度成正比；調節光纖拉伸器改變光通過光纖拉伸器的光程，將所選擇出譜線之間的相位差調節至與輸出波形相應譜線之間的相位差相同；

第3、第2步中所述的波長、幅度、相位差的取值由輸出波形形狀決定，它們與輸出波形滿足傅里葉變換；通過調節以上所述的波長、幅度、相位差，在控制部分的輸出端獲得全光任意波形。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于第1步中所述的相干光源可以是譜線等間距的梳狀相干光源，也可以是譜線連續的超連續譜相干光源；相干光源中不同波長的幅度可以相等，也可以不相等；相干光源不同波長的相位可以相等，也可以不等。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于第2步中所述的光纖Bragg光柵陣列中每個光纖Bragg光柵具有不同的中心波長。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于第2步中對相干光源波長的選擇可以有兩種方法：

方法一：相干光源為等間距的梳狀譜光源時，通過調節Bragg光柵陣列的反射波長，使得Bragg光柵陣列的中心波長與相干光源的波長相等，獲得波長間隔相等的相干譜線；

方法二：相干光源為超連續譜相干光源時，通過調節Bragg光柵陣列的反射波長，使各Bragg光柵的中心波長等間隔，從頻帶范圍很寬的的超連續譜光源中獲得的波長間隔相等的相干譜線。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于第2步中對相干光源幅度的控制由初始相干光源的幅度與光纖Bragg光柵陣列的反射率共同決定，每個Bragg光柵具有不同的反射率，導致與其中心波長對應的光波反射幅度不同。

10.根據權利要求5所述的方法，其特征在于第2步中對相干光源相位的控制由初始相干光源的相位與光纖拉伸器的相位延遲共同決定；與光纖拉伸器相鄰的兩個Bragg光柵對應的中心波長分別為λ₁和λ₂，光纖拉伸器調節的是波長為λ₁和λ₂的光波的相對相位關系。