[發(fā)明專利]基于單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106299978B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭渚;楊彬;丁慶
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市太赫茲科技創(chuàng)新研究院有限公司;華訊方舟科技有限公司
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 吳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太赫茲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太赫茲頻段，由于其器件層面可以媲美光學(xué)頻段的巨大的帶寬資源，被認(rèn)為是下一代通信的目標(biāo)頻段之一，而在太赫茲頻段，使用連續(xù)波(點載頻)的通信系統(tǒng)獲得了較為充分的研究，而類比光學(xué)頻段的通信，除針對連續(xù)波的調(diào)制及信號發(fā)射方式外，使用脈沖發(fā)射也是一類主流的方式，對比連續(xù)波調(diào)制發(fā)射，脈沖發(fā)射具有帶寬更大，通信速率更高，脈沖保持距離更長的優(yōu)勢。

目前，在太赫茲頻段，連續(xù)波調(diào)制是信號加載的主流方式，脈沖調(diào)制由于重復(fù)率(repetition rate)較低、脈沖功率小等問題很難實現(xiàn)高速傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種重復(fù)率高、脈沖功率大的基于單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)。

一種基于單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)，包括：

皮秒脈沖激光器，用于發(fā)射皮秒脈沖激光；

傳輸模塊，用于傳輸所述皮秒脈沖激光并實現(xiàn)所述皮秒脈沖激光的展寬；

分束器，用于將展寬的皮秒脈沖激光分成泵浦光和探測光；

幅度調(diào)制模塊，用于分別接收所述泵浦光和探測光，并對所述泵浦光進(jìn)行開關(guān)信號調(diào)制、對所述探測光進(jìn)行光強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)制；

單向載流子傳輸光電探測器，設(shè)置在所述泵浦光的傳播方向上，用于激發(fā)所述泵浦光并輻射出太赫茲脈沖信號；

太赫茲探測裝置，用于接收所述探測光并對所述太赫茲脈沖信號進(jìn)行探測。

在其中一個實施例中，所述傳輸模塊包括高非線性光纖，所述高非線性光纖用于傳輸皮秒脈沖激光并對所述皮秒脈沖激光進(jìn)行展寬。

在其中一個實施例中，所述傳輸模塊還包括單模光纖，所述單模光纖與所述高非線性光纖連接，所述單模光纖對所述展寬處理的皮秒脈沖激光進(jìn)行色散補(bǔ)償。

在其中一個實施例中，所述幅度調(diào)制模塊包括第一幅度調(diào)制器和第二幅度調(diào)制器，所述第一幅度調(diào)制器設(shè)置在所述泵浦光的傳播方向上，用于加載開關(guān)調(diào)制信號；

所述第二幅度調(diào)制器設(shè)置在所述探測光的傳播方向上，用于對所述探測光進(jìn)行光強(qiáng)強(qiáng)度調(diào)制。

在其中一個實施例中，所述太赫茲探測裝置包括光學(xué)延遲線模塊和光電導(dǎo)天線，所述光學(xué)延遲線模塊用于調(diào)節(jié)所述泵浦光和探測光的時間延遲，所述光電導(dǎo)天線用于探測所述太赫茲脈沖信號。

在其中一個實施例中，所述太赫茲探測裝置包括光學(xué)延遲線模塊和包絡(luò)檢波器，所述延光學(xué)遲線模塊用于調(diào)節(jié)所述泵浦光和探測光的時間延遲，所述包絡(luò)檢波器用于探測所述太赫茲脈沖信號。

在其中一個實施例中，還包括摻鉺光纖放大器，所述摻鉺光纖放大器設(shè)置在所述皮秒脈沖激光器與傳輸模塊之間，用于對皮秒脈沖激光進(jìn)行放大處理。

在其中一個實施例中，所述分束器為光纖耦合器，所述光纖耦合器的輸入端與所述單模光纖連接，所述光纖耦合器的第一輸出端用于輸出所述泵浦光，所述光纖耦合器的第二輸出端用于輸出所述探測光。

在其中一個實施例中，所述分束器為分束鏡。

在其中一個實施例中，所述皮秒脈沖激光器的重復(fù)頻率大于等于10GHz。

上述單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)包括皮秒脈沖激光器、傳輸模塊、分束器、幅度調(diào)制模塊、單向載流子傳輸光電探測器以及太赫茲探測裝置。皮秒脈沖激光器發(fā)射出重復(fù)頻率較高的皮秒兩級的脈沖激光，經(jīng)傳輸模塊傳輸且可實現(xiàn)皮秒脈沖激光的光譜展寬，以獲得脈寬為數(shù)十至數(shù)百左右飛秒。繼而經(jīng)幅度調(diào)制模塊調(diào)制后輸入至單向載流子傳輸光電探測器，由于單向載流子傳輸光電探測器可實現(xiàn)大光強(qiáng)、高速率傳輸特性，就可激發(fā)出高功率、高速率的太赫茲脈沖信號，從而實現(xiàn)高功率、高速率的太赫茲脈沖信號通信。

附圖說明

圖1為基于單向載流子傳輸光電探測器的太赫茲發(fā)生系統(tǒng)的光路圖。

圖中標(biāo)記：皮秒脈沖激光器 1、摻鉺光纖放大器 2、高非線性光纖 3-1、單模光纖 3-2、光纖耦合器 4、第一幅度調(diào)制器 5-1、第二幅度調(diào)制器 5-2、單向載流子傳輸光電探測器 6、光學(xué)延遲線模塊 7-1、光電導(dǎo)天線 7-2。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。