[發明專利]一種高速精密可調諧光延時器

有效

• 申請號: 201410076982.2
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103852914A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王肇穎;劉士圓;侯云哲;羅莎;葛春風
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及光延時器領域，尤其涉及一種高速精密可調諧光延時器。

背景技術

光延時器是利用器件的光學性質從而在光傳播過程中引入相位延遲和時間延時的器件，它在光信號同步校準、光信息緩存、全光時分復用、光孤子通信、全息投影、偏振模色散補償以及各種光學檢測中都有著廣泛的應用。光延時器的主要性能參數有：延時量、可調諧性、調諧速度、調諧精度和穩定性等。

目前實現光延時的主要技術方法有：光纖延時線、基于光纖物理特性的可調光延時器、鏈路轉換型的光延時器、基于晶體雙折射特性的光延時器、基于機械調節元件距離的可調光延時器、基于布里淵效應的可調慢光延時器等。光纖延時線利用一定長度的光纖增加光傳輸的光程，實現延時；但是光纖延時線的延時量固定不可調，而且容易受到外界環境因素的影響，穩定性較差。基于光纖物理特性的可調光延時器是利用光纖的熱光效應、彈光效應等，調節光纖溫度或所受應力，改變延時量大小；此類延時器可以精密調節延時量，但是需要精密控制溫度或應力的機械控制裝置，因此調諧速度低。鏈路轉換型的光延時器利用光電開關等器件改變光的傳播路徑，實現高速可調延時；但是此類延時器一般只具有幾個固定的延時量可供選擇，難以實現延時量的連續可調。基于晶體雙折射特性的光延時器利用晶體的雙折射特性使入射光的兩個正交偏振分量產生一定的光程差，從而產生固定的延時量；此類延時器便于設計加工，但只適用于特定波長，因此其工作波長范圍窄，且延時量一般固定。基于機械調節元件距離的可調光延時器利用機械部件調節延時器內光學元件之間的距離改變光程，實現延時量的調節；此類延時器的延時量調節范圍大，調節精度可以達到飛秒量級且工作波長范圍寬，但是機械調節裝置的存在直接導致延時器調諧速度低。基于布里淵效應的可調慢光延時器利用布里淵散射將入射光轉換為頻率不同的光信號，再利用光纖色散延時，通過泵浦光功率改變慢光的群速度，從而改變延時量；但是此類延時器需要較高的泵浦光功率，結構復雜。

綜上，目前的光延時器各有優缺點，但尚未有一種技術可以綜合實現高速、高精度、可調諧、高穩定性這幾個關鍵技術指標。

發明內容

本發明提供了一種高速精密可調諧光延時器，通過該光延時器實現了延時量的高速、高精度可調諧，詳見下文描述：

一種高速精密可調諧光延時器，所述高速精密可調諧光延時器包括：偏振控制器、單邊帶調制器、延時光纖、射頻驅動源，

入射光纖與所述偏振控制器的輸入端相連，所述偏振控制器的輸出端與所述單邊帶調制器的輸入端相連，所述單邊帶調制器的輸出端與所述延時光纖相連，所述射頻驅動源的輸出端與所述單邊帶調制器射頻信號端口相連；

輸入光先通過所述偏振控制器，改變偏振狀態，然后送入所述射頻驅動源控制的所述單邊帶調制器進行移頻，移頻后的光信號經過固定長度的所述延時光纖從而實現相對入射光的延時。

本發明提供的技術方案的有益效果是：該高速精密可調諧光延時器利用射頻驅動源控制單邊帶調制器產生光移頻量，再通過延時光纖實現入射光信號的延時。本系統屬于電控光延時系統，不存在任何機械調節器件，因此響應速度快；且該光延時器能夠綜合實現光延時中高速、高精度、可調諧這三個關鍵技術難點。

附圖說明

圖1為一種高速精密可調諧光延時器的結構示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1：偏振控制器；??2：單邊帶調制器；

3：延時光纖；????4：射頻驅動源。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

為了實現延時量的高速、高精度可調諧，本發明實施例提供了一種高速精密可調諧光延時器，參見圖1，詳見下文描述：

該高速精密可調諧光延時器包括：偏振控制器1、單邊帶調制器2、延時光纖3、射頻驅動源4。入射光纖與偏振控制器1的輸入端相連，偏振控制器1的輸出端與單邊帶調制器2的輸入端相連，單邊帶調制器2的輸出端與延時光纖3相連，射頻驅動源4的輸出端與單邊帶調制器2射頻信號端口相連。

由于單邊帶調制器2是偏振相關器件，所以輸入光先經過偏振控制器1調整其偏振狀態，然后送入射頻驅動源4驅動的單邊帶調制器2進行精密移頻，移頻后的光信號在固定長度的延時光纖3內實現相對入射光的延時。延時量的調節由射頻驅動源4控制，從而實現高速精密地調諧延時量。