[發(fā)明專利]一種基于注入鎖定產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710691306.X
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN107612625B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菊;李天宇;于晉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/508
• 分類號(hào): H04B10/508;H04B10/54;H04B10/516;H04B10/548;H04B10/564
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發(fā)明公開了一種基于注入鎖定產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法，包括可調(diào)激光器、第一偏振控制器、微波源、微波放大器、馬赫曾德爾調(diào)制器、可調(diào)光衰減器、第二偏振控制器、光環(huán)形器和DFB激光器；可調(diào)激光器的輸出光經(jīng)第一偏振控制器后進(jìn)入馬赫曾德爾調(diào)制器，用10GHz的正弦信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制；隨后調(diào)制光信號(hào)通過可調(diào)光衰減器和第二偏振控制器，進(jìn)入光環(huán)形器，并用無(wú)隔離器的DFB激光器注入鎖定到調(diào)制光信號(hào)的一階邊帶上，使得載波和各邊帶間實(shí)現(xiàn)相位相關(guān)，從而產(chǎn)生四波混頻效應(yīng)，使得輸出光譜被展寬，即出現(xiàn)高階邊帶分量，產(chǎn)生重復(fù)頻率為10GHz、脈寬為25ps的連續(xù)高速脈沖。本發(fā)明提出的產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法，具有實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，重復(fù)頻率可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于注入鎖定產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法。

背景技術(shù)

隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和數(shù)據(jù)量的飛速增長(zhǎng)，通信系統(tǒng)不僅需要超快的傳輸速度和超長(zhǎng)的傳輸距離，更加需要超大的傳輸容量。不同于傳統(tǒng)的電復(fù)用具有電子遷移率的限制，全光網(wǎng)絡(luò)只在信號(hào)進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和電光轉(zhuǎn)換，提高了傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)資源利用率。全光網(wǎng)絡(luò)中的光波分復(fù)用技術(shù)、光時(shí)分復(fù)用技術(shù)和高速光信號(hào)處理系統(tǒng)，都對(duì)高重復(fù)速率、窄脈寬和具有良好穩(wěn)定性的光脈沖有著迫切的需求。作為決定全光網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵部分，連續(xù)高速光脈沖是具有重大研究意義和研究?jī)r(jià)值的。

由于連續(xù)高速脈沖巨大的科研價(jià)值和市場(chǎng)潛力，國(guó)內(nèi)外有大量的研究所和機(jī)構(gòu)很早便投入了對(duì)它的研發(fā)，常用的產(chǎn)生光脈沖的方法包括半導(dǎo)體鎖模激光器，鎖模光纖環(huán)激光器，以及光電振蕩器等等，這些方案使用的設(shè)備精密，器件繁多，實(shí)驗(yàn)方法較為復(fù)雜，往往需要控制部分來保證其穩(wěn)定工作，并存在頻率漂移或起振時(shí)間較長(zhǎng)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種基于注入鎖定產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法，解決了現(xiàn)有產(chǎn)生高速脈沖方法實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜，成本較高，操作繁瑣的不足。本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，在注入鎖定的條件下，通過多級(jí)四波混頻效應(yīng)，即可產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖，具有較好的穩(wěn)定性，且脈沖重復(fù)頻率調(diào)節(jié)方便。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種基于注入鎖定產(chǎn)生連續(xù)高速脈沖的方法，將可調(diào)激光器、馬赫曾德爾調(diào)制器、可調(diào)光衰減器、光環(huán)形器和DFB激光器依次布置形成光路；在可調(diào)激光器與所述馬赫曾德爾調(diào)制器之間設(shè)有第一偏振控制器，在所述可調(diào)光衰減器與光環(huán)形器之間設(shè)有第二偏振控制器，并用微波源和微波放大器為所述馬赫曾德爾調(diào)制器提供微波正弦信號(hào)，所述可調(diào)激光器輸出的直流光信號(hào)，經(jīng)過所述第一偏振控制器調(diào)節(jié)偏振態(tài)后，進(jìn)入所述馬赫曾德爾調(diào)制器，在所述馬赫曾德爾調(diào)制器處用一個(gè)10GHz的微波正弦信號(hào)對(duì)該光信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制后獲得調(diào)制光信號(hào)；從所述馬赫曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制光信號(hào)，通過所述可調(diào)光衰減器和所述第二偏振控制器，進(jìn)入所述光環(huán)形器的1口，其中，所述第二偏振控制器用于調(diào)節(jié)調(diào)制光信號(hào)和所述DFB激光器輸出的直流光之間的相位關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)注入鎖定；在所述光環(huán)形器的2口處，用所述DFB激光器注入鎖定到調(diào)制光信號(hào)的一階邊帶上，注入到所述DFB激光器上的光功率為-18dBm～-12dBm，從而使得注入邊帶被諧振放大，并放大相鄰載波和邊帶；從所述光環(huán)形器的3口輸出的光信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)高階邊帶分量，在時(shí)域上體現(xiàn)為連續(xù)高速脈沖，脈沖重復(fù)頻率為10GHz，脈寬為25ps。

注入到所述DFB激光器上的光功率優(yōu)選為-13dBm

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：