[發明專利]一種全光相位調制器

有效

• 申請號: 201710205287.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107070559B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 吳重慶
• 申請（專利權）人: 南京恒高光電研究院有限公司
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/54;H04B10/548;H04B10/564;G02F1/35;G02F2/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

1.一種全光相位調制器，其特征在于，包括差動平衡信號形成單元和光相位調制單元，光相位調制單元包括半導體光放大器；其中，

差動平衡信號形成單元，用于將波長為λ₁的強度調制的光信號變成兩路差動平衡信號，這兩路差動平衡信號分別與探測光同向、反向注入半導體光放大器；這兩路差動平衡信號分別為波長為λ₁的第一路光信號和波長為λ′₁的反碼后的第二路光信號，第一路光信號和反碼后的第二路光信號互為反碼；其中，|λ₁-λ′₁|＜f，f為預設的最大波長相差值，P₁(t,λ₁)+P₂(t,λ′₁)≡P₀，P₁(t,λ₁)為在時間t時的第一路光信號的功率，P₂(t,λ′₁)在時間t時反碼后的第二路光信號的功率，P₀為常數；

半導體光放大器，用于根據兩路差動平衡信號與需要被調制的探測光相互作用，產生交叉相位調制。

2.根據權利要求1所述的一種全光相位調制器，其特征在于，差動平衡信號形成單元包括光耦合器、反相器、可調諧延遲器和光功率調節模塊；其中，

光耦合器，用于將外部輸入的強度調制的光信號分為兩路：第一路光信號和第二路光信號；

可調諧延遲器，用于將第一路光信號進行延遲；

反相器，用于將第二路光信號變成與強度調制的光信號反碼的信號，輸出反碼后的第二路光信號至光功率調節模塊；

光功率調節模塊，用于衰減或者放大反碼后的第二路光信號的功率，使得延遲后的第一路光信號和反碼后的第二路光信號的功率之和不變。

3.根據權利要求2所述的一種全光相位調制器，其特征在于，所述光耦合器為1X2光耦合器，光功率調節模塊為可調諧衰減器或可調放大器。

4.根據權利要求2所述的一種全光相位調制器，其特征在于，反相器包括第一波分復用耦合器、本地激光器、第一半導體光放大器以及第一光濾波器，本地激光器的波長為λ′₁；其中，

本地激光器，用于產生連續光并將其輸出至第一波分復用耦合器；

第一波分復用耦合器，用于將連續光與光耦合器輸出的第二路光信號合成為一路信號，輸出合路后的第二路光信號至第一半導體光放大器；

第一半導體光放大器，用于對合路后的第二路光信號產生交叉增益調制，使得輸出信號的相位與強度調制的光信號的相位相反，輸出反碼后的第二路光信號經第一光濾波器濾波后輸出至光功率調節模塊。

5.根據權利要求2所述的一種全光相位調制器，其特征在于，反相器包括第一光環行器、F-P激光器以及第一光濾波器，F-P激光器的波長為λ′₁；其中，

光耦合器輸出的第二路光信號經第一光環行器到達F-P激光器；當輸入至F-P激光器的第二路光信號為高光平時，F-P激光器被抑制，不發光；當輸入至F-P激光器的第二路光信號為低光平時，F-P激光器起振發光，使得F-P激光器輸出的光信號的相位與輸入至F-P激光器的第二路光信號的相位相反，F-P激光器輸出的光信號為反碼后的第二路光信號，反碼后的第二路光信號經第一光濾波器濾波后輸出至光功率調節模塊。

6.根據權利要求1所述的一種全光相位調制器，其特征在于，光相位調制單元還包括第二波分復用耦合器和第三波分復用耦合器，其中，

第二波分復用耦合器，用于將第一路光信號與需要被調制的探測光合為一路光輸出至半導體光放大器；

第三波分復用耦合器，用于將反碼后的第二路光信號輸出至半導體光放大器；

半導體光放大器，用于根據兩路差動平衡信號與需要被調制的探測光相互作用，產生交叉相位調制，完成相位調制后的光信號經第三波分復用耦合器濾波輸出。