[發明專利]歸零碼電光調制信號的產生裝置和產生方法

無效

• 申請號: 201210086638.2
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102638313A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 葉通;孫麗麗;周林杰;陳建平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B10/155
• 分類號: H04B10/155
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及的是光纖通信技術領域，具體涉及一種基于微環諧振腔的歸零碼電光調制信號的產生裝置和產生方法。

背景技術

歸零碼(簡稱為RZ碼)是光纖傳輸系統中一種重要的調制碼型。相比較于非歸零碼(簡稱為NRZ)，RZ碼對碼間干擾和非線性傳輸失真魯棒性更大。近年來，微環諧振腔在集成光電子領域作為調制器受到越來越多的關注。通過改變微環波導折射率或者微環和波導之間的耦合系數，微環調制器被用來作在NRZ或相移鍵控(簡稱為PSK)的調制，并且已經被實現。然而，對于采用微環作RZ調制的研究較少。

經對現有文獻檢索發現《Conference?on?Lasers?and?Electro-Optics/Quantum?Electronicsand?Laser?Science?Conference?and?Photonic?Applications?Systems?Technologies》2008年”Creating?RZ?Data?Modulation?Formats?using?Parallel?Silicon?Microring?Modulators?for?Pulse?Carving?in?DPSK(用平行硅基微環調制器產生RZ調制信號用來作差分相移鍵控(DPSK)中的脈沖成形)”中，提出了用三個微環作低啁啾的RZ-PSK調制。其中前一個環作PSK調制，后兩個嵌在馬赫-曾德分光儀臂上的微環作低啁啾RZ脈沖成形。這種三環結構要求三個環在同一個波長上諧振，對工藝要求較高。它的另一個缺點是，沒法實現嚴格的無啁啾調制。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于微環諧振腔的歸零碼電光調制信號的產生裝置和產生方法，利用一個微環諧振腔產生RZ調制信號，不僅結構簡單，相比已有方案對工藝的要求有所降低，并且能產生多種無啁啾的RZ調制信號，包括RZ-PSK，載波抑制歸零(CSRZ)，和RZ幅度調制。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于微環諧振腔的歸零碼電光調制信號的產生裝置，其特征在于，該產生裝置包括微環諧振腔，該微環諧振腔與輸入直波導通過第一耦合器耦合，形成輸入耦合區，所述的微環諧振腔與輸出直波導通過第二耦合器耦合，形成輸出耦合區；

所述的第一耦合器由馬赫-曾德干涉儀(簡稱為MZI)置于兩個3dB耦合器之間構成，第二耦合器由馬赫-曾德干涉儀置于兩個3dB耦合器之間構成。

本發明的原理是：施加在輸入耦合區和輸出耦合區的信號，輸出信號反映了兩處交叉耦合系數相乘關系，實現RZ調制。

作為RZ調制器，對于加載在輸入耦合區的電信號是有帶寬限制的，因此，在作RZ調制時，將NRZ信號加載在輸出耦合區而CLK信號加載在輸入耦合區；RZ調制需要特別對加載在輸入耦合端的信號有一個預先的相位提前，這種調制器適宜產生RZ-PSK和RZ-CSRZ調制，若要產生很好的RZ幅度調制需要使環損耗增大。

一種基于微環諧振腔的歸零碼電光調制信號的產生方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

A.將連續光接入輸入直波導，并且使該連續光波長工作在諧振波長上；

B.進入輸入直波導的光通過輸入耦合區，耦合進入微環諧振腔，經由輸出耦合區耦合出來，最后從輸出直波導輸出。

在步驟B中光在經過所述的輸入耦合區和輸出耦合區時，分別被調制，具體步驟如下：

B1.分別在所述的輸入耦合區和輸出耦合區中MZI臂的內嵌電極上施加電信號；

B2.該電信號引起MZI臂上的載流子濃度改變，從而改變輸入波導和輸出波導的有效折射率。

B3.波導有效折射率的改變引起耦合區的耦合系數發生改變，實現對經過輸入耦合區和輸出耦合區的連續光的調制。

步驟B1具體是在所述的輸入耦合區中MZI臂的內嵌電極上施加CLK信號，在所述的輸出耦合區中MZI臂的內嵌電極上施加NRZ調制信號：

當施加的CLK信號是單極性，NRZ信號是雙極性時，在輸出直波導的輸出端獲得RZ-PSK調制信號；

當施加的CLK信號是雙極性，NRZ信號是單極性時，在輸出直波導的輸出端獲得CSRZ調制信號；

當施加的CLK信號是單極性，NRZ信號是單極性時，在輸出直波導的輸出端獲得RZ調制信號。

本發明的技術效果如下：