[發明專利]基于雙芯光纖微分器的多路超寬帶脈沖光學發生裝置

無效

• 申請號: 201210215920.6
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102736183A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 油海東;裴麗;寧提綱;李晶;張嬋;李超;譚中偉
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種多路超寬帶脈沖光學發生裝置，涉及光纖通信、光纖傳感、微波光子技術，具體地講就是基于雙芯光纖微分器的多路超寬帶脈沖光學發生裝置。

背景技術

超寬帶脈沖UWB（Ultra-WideBand）技術是短距離高速無線通信的熱門技術，具有高速率、極短的脈沖持續時間、無需載波發射、極低的功率譜密度等諸多特點。但是由于其功率譜密度較低，所以能夠傳輸的距離很短，大概只有幾米到十幾米的距離，為了解決以上問題，基于光纖無線ROF（Radio?Over?Fiber）的UWB傳輸技術（UWB?Over?Fiber）引起了人們的極大興趣，可以大大增加UWB信號的覆蓋范圍，因此UWB通信系統在未來可以集成到整個光通信系統當中。在UWB?Over?Fiber系統當中，光學方法產生UWB信號是其關鍵技術，如果直接采用電的方式產生UWB信號，需要通過電光轉換設備把電UWB信號轉換成光UWB信號，致使系統復雜，成本增加；另一方面，使用電學法產生UWB信號，其產生的脈沖絕對寬度或相對帶寬受限，并且對電路要求苛刻、成本高昂。此外光學產生UWB信號還有其他一些優點，比如體積小、重量輕、噪聲小、可調性高以及抗電磁干擾等。

正因為光學法產生UWB信號具有諸多的優點，因此國內外對光學法產生UWB信號展開了廣泛而深入的研究，其中使用光微分器來產生超寬帶脈沖的方法越來越得到人們的重視。這種方法首先使用電光調制器把電高斯脈沖調制到光域上，得到光高斯脈沖，這種光高斯脈沖通過光微分器后，得到一階微分的高斯脈沖，再經過光電檢測器的光電轉換，得到超寬帶脈沖。中國發明專利《雙極性超寬帶單周期脈沖的產生裝置》（申請號：201010152281.4）采用硅基環形諧振腔作為一階光微分器，用來產生UWB信號。但該發明制作困難，需要精確控制環形諧振腔與直波導之前的縫隙，并且只提供單波長的光信號微分，只能在一個波長上產生超寬帶脈沖，不能同時實現多波長超寬帶脈沖的產生。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提出了一種基于雙芯光纖微分器的多路超寬帶脈沖光學發生裝置。該發明利用了雙芯光纖微分器可以同時提供多波長光信號微分的功能，可以同時對多路光信號提供時域微分操作，從而同時產生多路超寬帶脈沖。雙芯光纖的兩個纖芯均可實現多波長的光微分操作，兩個纖芯的傳輸譜具有不同的中心波長，通過改變雙芯光纖的長度，可以對中心波長的位置和波長數量進行調節，雙芯光纖長度越長，可支持的波長數越多。其基本原理是使用馬赫增德爾調制器，把電高斯脈沖信號調制到多個光波長上，得到多波長的光高斯脈沖，通過雙芯光纖微分器后，從兩個纖芯輸出一階微分光高斯脈沖，然后再通過波分復用器解復用后，再用光電檢測器進行光電轉換，得到多路超寬帶高斯脈沖。

本發明的技術方案：

基于雙芯光纖微分器的多路超寬帶脈沖光學發生裝置，該裝置包括比特序列發生器、高斯脈沖發生器、180度功分器、可調激光器陣列、馬赫增德爾調制器、雙芯光纖微分器、第一1×N波分復用器、第二1×N波分復用器、A組第一光電檢測器、A組第二光電檢測器…A組第N光電檢測器、B組第一光電檢測器、B組第二光電檢測器…B組第N光電檢測器；

具體連接方式為：

比特序列發生器輸出端接高斯脈沖發生器的輸入端，高斯脈沖發生器的輸出端接180度功分器輸入端，?180度功分器的0度輸出端口接馬赫增德爾調制器的第一電驅動端口，180度功分器的180度輸出端口接馬赫增德爾調制器的第二電驅動端口；

可調激光器陣列的輸出端接馬赫增德爾調制器的光輸入端，馬赫增德爾調制器的光輸出端接雙芯光纖微分器的第一纖芯的輸入端；

雙芯光纖微分器的第一纖芯的輸出端接第一1×N波分復用器的輸入端，第一1×N波分復用器的第一輸出端口接A組第一光電檢測器，第一1×N波分復用器的第二輸出端口接A組第二光電檢測器…，第一1×N波分復用器的第N輸出端口接A組第N光電檢測器；

雙芯光纖微分器的第二纖芯的輸出端接第二1×N波分復用器的輸入端，第二1×N波分復用器的第一輸出端口接B組第一光電檢測器，第二1×N波分復用器的第二輸出端口接B組第二光電檢測器…，第二1×N波分復用器的第N輸出端口接B組第N光電檢測器。

本發明的有益效果具體如下：