[發(fā)明專利]基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610927612.4
• 申請(qǐng)日: 2016-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN106526899B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;王嶺;李明;祝寧華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): G02F1/01
• 分類號(hào): G02F1/01;G02F1/365
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，包括輸入模塊、上支路模塊、下支路模塊和輸出模塊，其中：

所述輸入模塊用于產(chǎn)生光信號(hào)并將光信號(hào)發(fā)送到上支路模塊和下支路模塊，所述光信號(hào)是將微波信號(hào)調(diào)制到光載波上產(chǎn)生的，其中，所述輸入模塊包括第一激光源(1)、微波源(2)、強(qiáng)度調(diào)制器(3)和第一光耦合器(4)，所述強(qiáng)度調(diào)制器(3)將微波源(2)輸入的微波信號(hào)調(diào)制到第一激光源(1)輸入的光載波上，并將已調(diào)信號(hào)輸出到第一光耦合器(4)；所述的第一光耦合器(4)將光信號(hào)發(fā)送到上支路模塊和下支路模塊；

所述上支路模塊用于對(duì)所述光信號(hào)進(jìn)行時(shí)間延遲后發(fā)送到輸出模塊；

所述下支路模塊用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)并將其和所述光信號(hào)合束后進(jìn)行交叉偏振調(diào)制得到的微波信號(hào)發(fā)送到輸出模塊；

所述輸出模塊用于將上支路模塊產(chǎn)生的光信號(hào)和下支路模塊產(chǎn)生的微波信號(hào)發(fā)生干涉并輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述上支路模塊包括可調(diào)光延遲線(6)和可調(diào)光衰減器(7)；

所述可調(diào)光延遲線(6)用于增加或減少光傳輸?shù)木嚯x，達(dá)到時(shí)間上延遲的目的；所述可調(diào)光衰減器(7)用于控制激光的功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述可調(diào)光延遲線(6)的延遲時(shí)間T滿足：F＝1/T，F(xiàn)是自由光譜范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述下支路模塊包括脈沖激光源(5)、第二光耦合器(8)、第一偏振控制器(9)、第二激光源(10)、第二偏振控制器(11)、第三光耦合器(12)、高非線性光纖(13)；

所述第二光耦合器(8)用于將第一光耦合器(4)輸出的光信號(hào)和脈沖激光源(5)輸出的激光脈沖合束，作為控制光誘導(dǎo)高非線性光纖(13)產(chǎn)生克爾效應(yīng)；

所述第三光耦合器(12)用于將第一偏振控制器(9)輸出的控制光和第二偏振控制器(11)輸出的探測(cè)光合束后輸出到高非線性光纖(13)；

所述下支路模塊利用高非線性光纖(13)中的交叉偏振調(diào)制效應(yīng)對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相位編碼，信號(hào)的相位由脈沖激光源控制，當(dāng)脈沖激光從有突變?yōu)闊o時(shí)，信號(hào)的相位發(fā)生精確的pi相移；

所述第二激光源(10)產(chǎn)生的探測(cè)光為線偏振光，其光的波長(zhǎng)和上支路模塊的不相同，調(diào)節(jié)第二偏振控制器(11)控制探測(cè)光的偏振態(tài)，使其與高非線性光纖(13)的慢軸成45度角，其在高非線性光纖(13)的快軸和慢軸兩個(gè)方向上產(chǎn)生非對(duì)稱的相位調(diào)制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述下支路模塊還包括第三偏振控制器(14)；

所述第三偏振控制器，用于控制所述高非線性光纖輸出激光的偏振態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述下支路模塊還包括起偏器(15)；

所述起偏器(15)的起偏方向與高非線性光纖(13)的慢軸成45度角，高非線性光纖(13)輸出的偏振調(diào)制的探測(cè)光信號(hào)被投影到起偏器(15)的起偏方向上，被轉(zhuǎn)換為強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述下支路模塊還包括光帶通濾波器(16)；

所述光帶通濾波器(16)的通帶內(nèi)是探測(cè)光，通帶外是控制光，在高非線性光纖(13)輸出的激光中，被偏振調(diào)制的探測(cè)光信號(hào)被保留，而控制光被濾除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述上支路模塊的光信號(hào)和下支路模塊的微波信號(hào)分別進(jìn)行光域處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交叉偏振調(diào)制的微波光子濾波器，其特征在于，所述輸出模塊包括第四光耦合器(17)和光電探測(cè)器(18)；

所述第四光耦合器(17)把上支路模塊的光信號(hào)和下支路模塊的微波信號(hào)合束后輸入到光電探測(cè)器(18)；

所述光電探測(cè)器用于將合束得到的微波信號(hào)在光電探測(cè)器里發(fā)生干涉后輸出。