[實用新型]基于掃頻反饋機制的光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償裝置

有效

• 申請號: 201120209195.2
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN202143068U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 羅特;武保劍;文峰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;H04B10/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及光纖通信領域，具體講是一種基于掃頻反饋機制的光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償裝置。

背景技術：

隨著近年來光通信技術的高速發展，下一代超高速智能光通信網絡將具有Tbit/s量級的信息處理能力。而高速信息處理性能的需求，刺激了基于光纖非線性效應的全光器件的快速發展。利用高非線性光纖三階非線性效應飛秒級的響應速度，可以實現100Gb/s以上的全光3R再生器、增益帶寬范圍達到數十納米的低噪聲光纖參量放大器以及皮秒量級的超短光脈沖發生器。其中，由于光纖參量振蕩器可以實現多種全光信息處理功能而得到廣泛研究。在光纖參量振蕩器中利用外強度調制器可實現主動鎖模，該鎖模光纖激光器輸出的光脈沖寬度僅有數個皮秒，中心波長可調范圍達到幾十個納米。通過注入鎖定方式，光纖參量振蕩器能夠完成全光時鐘提取功能，提取的時鐘信號波長還可以實現連續可調。光纖參量振蕩器的獨特技術優勢，使其在下一代光通信系統中具有廣泛應用前景。

由于使用高非線性光纖作為非線性介質，光纖參量振蕩器的腔長(振蕩器內光纖的環形總長度)一般都在幾十米甚至數百米。即使利用半導體光放大器(SOA)代替高非線性光纖，振蕩器的腔長也會達到數米。這導致光纖參量振蕩器容易受到外界震動、溫度變化的影響。降低外界震動對光纖參量振蕩器穩定性影響的方法比較單一，通常將所有光路固定在振蕩器上，而振蕩器內部也會采用具有減震功能的檔板以減少外界干擾。同時，溫度也會引起光纖振蕩器的腔長發生改變，這會劣化輸出信號質量，甚至導致振蕩器失鎖。目前克服溫度引起腔長改變的方法主要有兩種：再生鎖模技術和色散位移光纖補償技術。采用再生鎖模技術可以通過后續電濾波器提取與環長相匹配的頻率信息，該頻率信息作為射頻信號反饋到環內強度調制器上，進而實現光纖參量振蕩器腔長與鎖模頻率的自動匹配。該技術雖然解決了溫度引起腔長變化導致振蕩器失鎖的問題，但也使輸出的鎖模信號調制頻率隨溫度發生變化，不利于提供調制頻率穩定的時鐘信號。采用色散位移光纖補償技術可以將溫度引起的腔長變化轉化為提取的光時鐘信號中心波長變化，該方案雖然起到了穩定輸出信號調制頻率的作用，但時鐘信號波長隨溫度改變將不利于該技術在波分復用系統中的應用。

實用新型內容：

本實用新型要解決的技術問題是，克服傳統光纖參量振蕩器腔長隨溫度變化，進而導致輸出時鐘信號的調制頻率或中心波長隨溫度變化的缺陷，提供一種同時能夠提供腔長匹配和腔長補償兩個功能的基于掃頻反饋機制的光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償裝置，降低系統的復雜程度。

本實用新型的技術解決方案是，提供一種光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償裝置，包括光掃頻信號發生模塊、光纖參量振蕩器、光電轉換模塊和電接收處理模塊，所述的光掃頻信號發生模塊和光電轉換模塊分別與光纖參量振蕩器通過光纖連接，電接收處理模塊信號輸出端連接有延遲線，所述的延遲線通過光纖與光纖參量振蕩器連接，所述的光電轉換模塊和電接收處理模塊電連接。

所述的光掃頻信號發生模塊包括掃頻電信號源、D/A轉換、電低通濾波器、強度調制器和光發射機，掃頻電信號源與D/A轉換電連接，D/A轉換與電低通濾波器電連接，電低通濾波器與強度調制器電連接，光發射機與強度調制器光纖連接，所述的強度調制器與光纖參量振蕩器通過光纖連接。

所述的光電轉換模塊包括光濾波器、光電二極管、電流電壓放大器和A/D轉換，光濾波器和光電二極管由光纖連接，光電二極管、電流電壓放大器和A/D轉換依次電連接，所述的A/D轉換與電接收處理模塊電連接。

電接收處理模塊包括數據采集卡和微處理控制器，所述的數據采集卡和微處理控制器之間電連接，所述的數據采集卡與光電轉換模塊電連接，所述的微處理控制器與延遲線電連接。

采用上述結構后，本實用新型具有以下優點：本實用新型利用掃頻調制技術測量光纖參量振蕩器的頻響曲線，通過比較不同時刻頻響曲線的差異來判斷腔長變化，進而反饋給延遲線實現腔長補償；光纖參量振蕩器中的延遲線同時具有兩個功能：時鐘提取建立過程中調節環形腔腔長與輸入信號調制頻率匹配，激發參量振蕩實現時鐘提取功能；在時鐘提取保持過程中，由反饋信號精密調節延遲線的延遲時間，進而補償溫度引起的環形腔腔長變化，增加時鐘穩定性，從而實現對光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償，有效克服了傳統光纖參量振蕩器腔長隨溫度變化，進而導致輸出時鐘信號的調制頻率或中心波長隨溫度變化的缺陷。

附圖說明：

圖1為本實用新型的基于掃頻反饋機制的光纖參量振蕩器腔長實時監控與補償裝置的系統框圖。