[發明專利]基于IQ調制器的任意波形產生的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110303901.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113098620B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 吳飛豹;池灝;楊淑娜;楊波;翟彥蓉;歐軍
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04B10/548
• 分類號: H04B10/548;H04B10/50
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明屬于光通信技術領域，具體涉及一種基于IQ調制器的任意波形產生的裝置及方法，裝置包括鎖模激光器、IQ調制器、射頻信號發生器、第一色散光纖、第二色散光纖等；鎖模激光器、第一色散光纖、IQ調制器輸入端通過光纖依次相連；鎖模激光器的激光脈沖時鐘的輸出端與射頻信號發生器的時鐘觸發端相連；IQ調制器與射頻信號發生器相連，射頻信號發生器產生的射頻信號進入IQ調制器，并對時域上展寬后的脈沖信號進行IQ調制；IQ調制器的輸出端和第二色散光纖相連。本發明能夠實現非對稱的任意波形產生，以及輸出相對于輸入射頻信號更高帶寬的波形。

技術領域

本發明屬于光通信技術領域，具體涉及一種基于IQ調制器的任意波形產生的裝置及方法。

背景技術

自從激光的出現，對于超短光脈沖產生的研究一直是一個熱點，隨著超短光脈沖的應用領域的逐步擴大，對于實際應用中除了需要產生高質量的光脈沖，并且對于脈沖的波形可調諧性也提出了要求。因此，為了實現脈沖的可調諧性，超短脈沖整形的概念被提出，近些年，隨著光通信的發展，產生了OAWG(optical arbitrary waveform generation)技術，它利用光的高速率、寬帶寬等優點，突破電子瓶頸，通過改變光脈沖的幅度、相位、波長等信息，實現任意波形的產生。自21世紀初以來，在量子信息科學領域，研究活動正在迅速增加，這一研究領域有望取得巨大的技術進步，這可能對我們未來計算和通信得運營方式產生深遠影響。科學家們正在通過利用量子力學的原理，研究量子位的行為，如何產生可調諧、高質量的任意波形在研究過程中起著至關重要的作用。產生的波形可用于產生無線電波范圍內的電磁信號，進而刺激或共振所研究的材料。通過應用OAWG技術可以產生需要的任意波形以及產生更高重復頻率的信號，因此在量子信息科學、光通信、光網絡、光信息處理等領域都有很大的研究前景。

(Weiner,Andrew M.Femtosecond pulse shaping using spatial lightmodulators.Review of scientific instruments 71.5(2000):1929-1960.)中首次提出了基于空間光調制器(SLM)的用于產生任意波形的脈沖整形技術，通過空間調制輸入超短脈沖的空間色散光譜來執行波形合成；但是在利用空間光調制器來實現脈沖整形涉及到空間到光纖和光纖到空間的耦合，使得系統復雜，從而限制了系統的應用。

(Chi,Hao,and Jian-ping Yao.Symmetrical waveform generation based ontemporal pulse shaping using amplitude-only modulator.Electronics Letters43.7(2007):415-417.)中提到的時間脈沖整形(TPS)技術，即在時域進行脈沖整形，典型的TPS系統包括兩段色散量大小相等、符號相反的色散原件和光電調制器，在系統的輸出端，可以獲得經過光電調制器后RF信號的傅里葉變換波形。為了實現任意波形產生，需要用到振幅調制器和相位調制器，而它們同時使用使得系統非常復雜，尤其是必須確保振幅和相位信號之間的精確同步；但是僅使用幅度調制器時，輸出的調制后信號是實信號，由于傅里葉變換的性質，輸出的時域波形總是對稱的，在更廣泛的應用中，產生非對稱的波形是有必要的。

針對以上技術問題，故需對現有技術進行改進。

發明內容

基于現有技術中存在的上述不足，本發明提供一種基于IQ調制器的任意波形產生的裝置及方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

基于IQ調制器的任意波形產生的裝置，其包括鎖模激光器、IQ調制器、射頻信號發生器、第一色散光纖、第二色散光纖等；鎖模激光器、第一色散光纖、IQ調制器輸入端通過光纖依次相連；鎖模激光器的激光脈沖時鐘的輸出端與射頻信號發生器的時鐘觸發端相連；IQ調制器與射頻信號發生器相連，射頻信號發生器產生的射頻信號進入IQ調制器，并對時域上展寬后的脈沖信號進行IQ調制；IQ調制器的輸出端和第二色散光纖相連。