專利名稱：基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種無線通信技術領域的方法，具體是一種基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環。
背景技術：
目前，常用的激光寬帶脈沖產生方法一般有兩種。第一種就是通過鎖模激光器產生超短脈沖，然后利用啁啾脈沖展寬技術，獲得寬帶的激光脈沖。第二種則是利用相位調制器來實現對窄帶脈沖的相位調制，通過調頻效應獲得寬帶的激光脈沖。這兩種產生激光寬帶脈沖的方式，在運用中會產生分離譜；而且還需要通過使用高頻聲光調制器才能獲得較大的帶寬。實驗中常常會產生非線性效應，影響整個系統的穩定性。經過對現有技術的檢索發現，在2007年6月1日第32卷11期的光學快報(英文版)上有一篇名為"Generation of 3. 5 nj femtosecond pulses from a coutinuous-wave laser without mode locking”(連續激光無鎖模生成3. 5nJ飛秒脈沖)的論文，它里面介紹了一種經過直接相位調制方式產生飛秒脈沖的方法。但是該現有技術的使用中心波長是1550nm，其光纖環內使用的放大器是摻餌光纖放大器，不適用于中心波長為IOMnm的系統。而且其系統內僅使用了一個相位調制器，調制效果很難很好滿足實驗要求。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，不僅可以使產生的寬頻帶脈沖具有線性相位，而且可以抑制脈沖中線性效應的產生。新系統的中心波長為lOMnm，使用的放大器為摻鐿光纖放大器，而且創新的增加了一個1030/1054nm的波分復用器，實現對摻鐿光纖放大器中心波長1030nm光的過濾，實現了系統的高信噪比。而且系統也創新的改用了兩個不同信號控制的一對相位調制器，通過控制相位調制器的外加電壓，更好的實現脈沖調制相位的二次性。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括依次串聯構成環路的第一光路開關、放大器、波分復用器、窄帶光纖濾波器、第二光路開關以及兩個相位調制器，其中第一光路開關的輸入端接收方波信號，第二光路開關的輸出端輸出啁啾脈沖。所述的光路開關的適用波段為lOMnm，插入損耗< 3db，開關速度< lOOps，半波電壓5vo所述的放大器為摻鐿光纖放大器，其放大倍數> 20dB,中心波長為lOMnm。所述的波分復用器的雙通道波長分別為1030nm和lOMnm，插入損耗彡0. 4dB,隔離度> 13dB。所述的窄帶光纖濾波器的中心波長為lOMnm，峰值反射率大于99%，3dB帶寬為 12nm，邊帶抑制率大于10dB。所述的相位調制器的適用波段為10Mnm，3dB帶寬> 10GHz，半波電壓5V，輸入輸
3出保偏。利用電光斬波技術，產生方波脈沖，再通過光纖環的裝置，實現對激光啁啾脈沖的周期調制。在光纖環中，加入兩個頻率調制器，通過控制其外加電壓的正負，實現對脈沖相位差的正負補償，進而實現啁啾脈沖的零相位差調制。最后再讓脈沖多次循環通過光纖環， 實現對啁啾脈沖的帶寬展寬及脈沖相位的多次，精確調制。實現了光譜可調，任意啁啾，脈寬可控，任意時間整形的全功能脈沖生成。本發明的有益效果是，可以避免實驗時非線性效用的產生，而且實現了啁啾脈沖脈寬可控和相位的零失真。
圖1是本發明結構示意圖。圖2是實施例連接示意圖。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括依次串聯構成環路的第一光路開關、放大器、波分復用器、窄帶光纖濾波器、第二光路開關以及兩個相位調制器，其中第一光路開關的輸入端接收方波信號，第二光路開關的輸出端輸出啁啾脈沖。如圖2所示，將單縱模激光器、第一馬赫增德開關、第一摻鐿光纖放大器、第二馬赫增德開關、第二摻鐿光纖放大器和窄帶濾波器依次連接后與本裝置的第一光路開關的輸入端連接并輸出方波，其中單縱模激光器輸出帶寬為0. Inm、功率為IOOmw的連續脈沖，當脈沖輸入到第一馬赫增德開關時，第一馬赫增德開關在頻率為0. 5GHz的驅動電壓下將上邊連續脈沖斬成周期為2ns的周期方波。周期方波再經過第一摻鐿光纖放大器放大后進入第二馬赫增德開關。第二馬赫增德開關則在選單電壓驅動下，對輸入的信號進行選單。選出的單脈沖信號經過第二摻鐿光纖放大器的放大補償，以及濾波器的濾波后進入光纖環中的“2X2光開關”。輸出信號經過本裝置中的放大器的放大補償，波分復用器和窄帶濾波器的濾波后輸入到第二個“2X2光開關”，此后開關輸出的信號就會進入兩個相位調制器。其中兩相位調制器會根據所加驅動電壓的正負及大小來實現對脈沖信號的不同相位差調制， 最后再將調制好的信號輸送回到第一個“2X2光開關”。依次循環N圈后，從第二個“2X2 光開關”的一個空置的輸出端口輸出所需要的寬帶啁啾脈沖信號。
權利要求
1.一種基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征在于，包括依次串聯構成環路的第一光路開關、放大器、波分復用器、窄帶光纖濾波器、第二光路開關以及兩個相位調制器，其中第一光路開關的輸入端接收方波信號，第二光路開關的輸出端輸出啁啾脈沖。
2.根據權利要求1所述的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征是， 所述的光路開關的適用波段為lOMnm，插入損耗< 3db，開關速度< lOOps，半波電壓5v。
3.根據權利要求1所述的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征是， 所述的放大器為摻鐿光纖放大器，其放大倍數≥ 20dB，中心波長為lOMnm。
4.根據權利要求1所述的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征是，所述的波分復用器的雙通道波長分別為1030nm和lOMnm，插入損耗≤0. 4dB，隔離度≥13dB。
5.根據權利要求1所述的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征是， 所述的窄帶光纖濾波器的中心波長為lOMnm，峰值反射率大于99%，3dB帶寬為12nm，邊帶抑制率大于10dB。
6.根據權利要求1所述的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，其特征是， 所述的相位調制器的適用波段為10Mnm，3dB帶寬> 10GHz，半波電壓5V，輸入輸出保偏。
全文摘要
一種無線通信技術領域的基于直接相位調制的飛秒寬帶脈沖產生光纖環，包括依次串聯構成環路的第一光路開關、放大器、波分復用器、窄帶光纖濾波器、第二光路開關以及兩個相位調制器，第一光路開關的輸入端接收方波信號，第二光路開關的輸出端輸出啁啾脈沖。本發明不僅可以使產生的寬頻帶脈沖具有線性相位，而且可以抑制脈沖中線性效應的產生；本發明能夠對摻鐿光纖放大器中心波長1030nm光的過濾，實現了系統的高信噪比，通過控制相位調制器的外加電壓，更好的實現脈沖調制相位的二次性。
文檔編號G02F1/365GK102176105SQ201110058248
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者徐劍秋, 柳懋卿, 王世偉 申請人:上海交通大學