[發明專利]一種基于黑磷材料的全光相位調制器及其應用

在審

• 申請號: 201810294899.0
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108594479A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 張晗;王云征
• 申請（專利權）人: 張晗
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種基于黑磷材料的全光相位調制器，其特征在于，包括信號光源、泵浦光源、第一耦合器、調制臂、參考臂以及與所述調制臂和所述參考臂連接的第二耦合器；

所述第一耦合器包括輸入端、A輸出端和B輸出端，所述輸入端與所述信號光源連接，所述A輸出端與所述調制臂連接，所述B輸出端與所述參考臂連接；所述信號光源和泵浦光源分別用于產生信號光和泵浦光；所述信號光通過所述輸入端進入所述第一耦合器，所述第一耦合器用于將所述信號光分成兩路；其中一路信號光通過所述A輸出端與所述泵浦光共同輸入所述調制臂進行處理，另一路信號光通過所述B輸出端輸入所述參考臂進行處理；所述調制臂包括黑磷-光纖復合結構，所述黑磷-光纖復合結構包括功能化光纖和設置在所述功能化光纖上的黑磷材料層，所述黑磷-光纖復合結構用于吸收所述泵浦光產生熱量，通過熱光效應改變所述信號光的相位；經過所述黑磷-光纖復合結構處理的一路信號光和經過所述參考臂處理的另一路信號光同時進入所述第二耦合器中用于使兩路信號光會合并發生干涉。

2.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述功能化光纖包括微納光纖、D形光纖或光纖頭。

3.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述黑磷材料層中包括經共價功能化的、表面配位的、保護性封裝的、金屬離子修飾的或氟化的黑磷材料。

4.如權利要求1或3所述的全光相位調制器，其特征在于，所述黑磷材料層中包括黑磷納米薄片，所述黑磷納米薄片的厚度為0.5-5nm。

5.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述調制臂還包括第一波分復用器和第二波分復用器，所述第一波分復用器、所述黑磷-光纖復合結構和所述第二波分復用器依次連接，所述第一波分復用器用于將所述一路信號光與所述泵浦光導入到所述黑磷-光纖復合結構中；所述第二波分復用器用于將未被吸收的剩余泵浦光從光路中濾除。

6.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述參考臂包括可變光衰減器和可變光延遲線，所述可變光衰減器用于調節所述調制臂和所述參考臂中的光強比例；所述可變光延遲線用于調節所述調制臂和所述參考臂的長度差。

7.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述基于黑磷材料的全光相位調制器還包括偏振控制器，所述偏振控制器包括第一端和第二端，所述第一端分別與所述調制臂和所述參考臂連接，所述第二端與所述第二耦合器連接，所述偏振控制器用于調節將要入射到所述第二耦合器的兩路信號光的偏振態。

8.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述基于黑磷材料的全光相位調制器還包括分別與所述第二耦合器連接的第一輸出端和第二輸出端，經干涉后的信號光分別從所述第一輸出端和所述第二輸出端輸出。

9.如權利要求1所述的全光相位調制器，其特征在于，所述泵浦光源包括連續激光器、脈沖激光器或帶有信息編碼的調制激光器；所述信號光源包括超連續譜光源、寬帶ASE光源、窄帶連續激光器或窄帶DFB光源。

10.如權利要求1-9中任一項所述的全光相位調制器在全光相移器、全光強度調制器、全光信號加載器或負邏輯系統中的應用。