一種基于toad結(jié)構(gòu)的rz碼占空比調(diào)節(jié)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其包括：可調(diào)開關(guān)窗口TOAD，其中，可調(diào)開關(guān)窗口TOAD通過耦合器的兩端將第一波分復(fù)用分束器、可調(diào)功率衰減器、第一偏振控制器、半導(dǎo)體光放大器SOA、第二偏振控制器、可調(diào)光纖延遲器件、第二波分復(fù)用分束器依次相連成環(huán)路，且使得SOA處于環(huán)路的非對稱的位置，而耦合器的輸入端連接環(huán)形器。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、工作穩(wěn)定。
【專利說明】—種基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]RZ 碼(Return to Zero,歸零碼)廣泛的應(yīng)用于光 OTDM(Optical Time DivisionMultiplexing,時(shí)分復(fù)用)和光WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分復(fù)用)系統(tǒng)中，這是因?yàn)镽Z碼調(diào)制信號脈沖寬度窄，具有較高的峰值功率，較低的平均功率，使系統(tǒng)具有較高的信噪比、較低的誤碼率；其次，RZ碼是窄脈沖，抗SPM能力較強(qiáng)；此外，能量集中也減少了 WDM通路間的非線性交互作用和PMD (Physical Media Dependent, 一階物理介質(zhì)關(guān)聯(lián)層接口 )效應(yīng)；最后，RZ碼定時(shí)豐富，也有利于高速時(shí)鐘信號的恢復(fù)。
[0003]目前，大部分研究主要針對NRZ碼(Not Return to Zero，非歸零碼)與RZ碼之間的相互轉(zhuǎn)換?；诎雽?dǎo)體光放大器級聯(lián)濾波器結(jié)構(gòu)、基于四波混頻和交叉偏振調(diào)制效應(yīng)等也已經(jīng)提出過許多方案，有的甚至可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)占空比轉(zhuǎn)換，但是對于RZ碼本身的占空比調(diào)節(jié)的研究相對較少。
[0004]在很多的通信和光信號處理中，對于RZ碼的占空比是有要求的，因此，很多時(shí)候需要將原占空比的RZ碼進(jìn)行預(yù)處理，使其滿足下一步應(yīng)用的條件。例如ChristosKouloumentas 等人提出全域 PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence,偽隨機(jī)二進(jìn)制序列)倍速方案中，對RZ碼的占空比有比較嚴(yán)格的要求。
[0005]另一方面，TOAD(Terahertz Optical Asymmetrical Demultiplexer,太赫茲光非對稱解復(fù)用器)是在半導(dǎo)體光放大器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高速全光開關(guān)器件?，F(xiàn)階段，高速全光開關(guān)研究的重點(diǎn)在于石英光纖以及半導(dǎo)體材料上面。用石英材料制成的光開關(guān)速度能達(dá)到IOT bit/s，其缺點(diǎn)是所需的功率較高，相反地，半導(dǎo)體材料制成的光開關(guān)所需能量較小(IOOfJ)，它的缺點(diǎn)是速度很慢。現(xiàn)階段，用石英光纖正常制成的主要是NOLM(Nonlinear Optical Loop Mirror,非線性光纖環(huán)鏡)，用半導(dǎo)體光放大器的主要是M-Z (Mach-Znhder)干涉儀結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)使用都比較廣泛，綜合NOLM和M-Z干涉儀兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是TOAD結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、工作穩(wěn)定的基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器。
[0007]第一方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供一種基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器包括:可調(diào)開關(guān)窗口 T0AD，其中，
[0008]所述可調(diào)開關(guān)窗口 TOAD通過耦合器的兩端將第一波分復(fù)用分束器、可調(diào)功率衰減器、第一偏振控制器、半導(dǎo)體光放大器S0A、第二偏振控制器、可調(diào)光纖延遲器件、第二波分復(fù)用分束器依次相連成環(huán)路，且使得所述SOA處于所述環(huán)路的非對稱的位置，而所述耦合器的輸入端連接環(huán)形器。
[0009]第二方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述可調(diào)光纖延遲器件進(jìn)一步包括:空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)，該空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)自聚焦透鏡平行相對固定于可水平移動的滑軌上，通過調(diào)節(jié)兩自聚焦透鏡的距離來控制光信號的延遲時(shí)間。
[0010]第三方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述耦合器包括2*2耦合器，其共有4個(gè)端口，且分光比為50:50，將所述耦合器的兩個(gè)輸出端連入所述環(huán)路中。
[0011]第四方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述SOA進(jìn)一步包括:驅(qū)動電路、溫度控制反饋電路、顯示電路。
[0012]第五方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述SOA的增益恢復(fù)時(shí)間為200ps，偏置電流為120mA。
[0013]第六方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述第一波分復(fù)用分束器和所述第二波分復(fù)用分束器均包括3個(gè)端口:公共端、透射端和反射端，其中，所述反射端的中心波長與連續(xù)光的中心波長一致，所述透射端允許控制光通過。
[0014]第七方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述第一偏振控制器和所述第二偏振控制器包括三環(huán)型偏振控制器；其中，對于直徑為50mm的大片，1/4波片上光纖需纏繞3圈，1/2波片上光纖需纏繞6圈；對于直徑為35mm的小片，1/4波片上光纖需纏繞2圈，1/2波片上光纖需纏繞4圈。
[0015]第八方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，所述三環(huán)型偏振控制器的1/2波片居中，1/4波片分別在兩端；可將1/2波片和1/4波片左右掰動，以抑制伴隨窗口的產(chǎn)生。
[0016]第九方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述可調(diào)功率衰減器進(jìn)一步進(jìn)行功率衰減連續(xù)可調(diào)，以將環(huán)中的兩路損耗調(diào)節(jié)至相等，從而保證在沒有控制光輸入時(shí)，所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路沒有光輸出。
[0017]第十方面，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述的環(huán)形器的第一端口與輸入的連續(xù)光相連，所述的環(huán)形器的第二端口與所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路的輸入端相連，以使所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路返回的光不致?lián)p壞激光器。
[0018]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:通過將一路占空比固定的RZ碼信號經(jīng)過一個(gè)開關(guān)窗口可調(diào)的TOAD環(huán)，調(diào)節(jié)開關(guān)窗口的大小控制輸出RZ的占空比，不單可以實(shí)現(xiàn)RZ碼占空比的壓縮，還能實(shí)現(xiàn)RZ碼占空比的展寬，而且該結(jié)構(gòu)可以集成且集成后抗干擾性也會增加，達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、工作穩(wěn)定的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的基于TOAD結(jié)構(gòu)的RZ碼占空比調(diào)節(jié)器框圖。
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的可調(diào)延遲器件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的偏振控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖5A-5C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的占空比壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
[0025]圖6A-6B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的占空比展寬實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式，提供一種基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其框圖如圖1所示?；赥OAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器包括可調(diào)開關(guān)窗口(2 Λ X，Λ X為SOA在環(huán)中的偏離中心的距離)T0AD，其中，可調(diào)開關(guān)窗口 TOAD通過耦合器108的兩端將第一波分復(fù)用分束器101、可調(diào)功率衰減器102、第一偏振控制器103、半導(dǎo)體光放大器S0A104、第二偏振控制器105、可調(diào)光纖延遲器件106、第二波分復(fù)用分束器107依次相連成環(huán)路，且使得所述S0A104處于環(huán)路的非對稱的位置。耦合器108包括2*2耦合器，其共有4個(gè)端口 B、C、D、Ε，且分光比為50:50。連續(xù)光從耦合器108的D端口輸入，通過耦合器108的B端口和C端口輸入環(huán)路中，原RZ碼光信號由第一波分復(fù)用分束器101的A端口輸入環(huán)中，調(diào)節(jié)占空比的RZ碼光信號由耦合器108的E端輸出。
[0028]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的第一波分復(fù)用分束器101和第二波分復(fù)用分束器107均包括3個(gè)端口:公共端、透射端和反射端，其中，反射端的中心波長與連續(xù)光的中心波長一致，透射端允許控制光通過。
[0029]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的可調(diào)功率衰減器102進(jìn)一步進(jìn)行功率衰減連續(xù)可調(diào)，以將環(huán)中的兩路損耗調(diào)節(jié)至相等，從而保證在沒有控制光輸入時(shí)，基于TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的環(huán)路沒有光輸出。
[0030]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的第一偏振控制器103和第二偏振控制器105包括三環(huán)型偏振控制器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。圖3中，三環(huán)型偏振控制器的1/2波片G居中，1/4波片F(xiàn)和1/4波片H分別在兩端。對于直徑為50mm的大片，1/4波片F(xiàn)和1/4波片H上的光纖需纏繞3圈，1/2波片G上光纖需纏繞6圈；對于直徑為35mm的小片，1/4波片F(xiàn)和1/4波片H上光纖需纏繞2圈，1/2波片G上光纖需纏繞4圈。在系統(tǒng)中，為抑制伴隨窗口的產(chǎn)生，可將1/2波片G、1/4波片F(xiàn)和1/4波片H左右掰動，掰動的方向?yàn)?輸出光的基座盡量小，輸出波形穩(wěn)定，輸出的脈沖伴隨窗口與基座幾乎相等。
[0031]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的S0A104進(jìn)一步包括:驅(qū)動電路、溫度控制反饋電路、顯示電路。S0A104的增益恢復(fù)時(shí)間為200ps，偏置電流為120mA。[0032]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的可調(diào)延遲器件106結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。可調(diào)光纖延遲器件106進(jìn)一步包括:空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)，該空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)中自聚焦透鏡201固定位于固定支架203上，自聚焦透鏡202固定位于固定支架204上，調(diào)節(jié)固定支架203和固定支架204上的旋鈕，使得自聚焦透鏡201與自聚焦透鏡202平行相對固定于可水平移動的空間微調(diào)架的滑軌205上。這里首先保證在自聚焦透鏡201與自聚焦透鏡202不滑動的時(shí)候，激光經(jīng)過自聚焦透鏡201與自聚焦透鏡202之后損耗很小，其次還要保證自聚焦透鏡201與自聚焦透鏡202在滑軌205上滑動時(shí)，每個(gè)位置上該結(jié)構(gòu)的損耗很小且要穩(wěn)定，一般情況下?lián)p耗在10%以下即可。自聚焦透鏡201和自聚焦透鏡202的可調(diào)距離Λ Xtl如圖3所示。通過調(diào)節(jié)自聚焦透鏡201和自聚焦透鏡202的可調(diào)距離Λ Xtl可以調(diào)整控制光信號的延遲時(shí)間。
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。連續(xù)光由環(huán)形器109的第一端口 I輸入，環(huán)形器109的第二端口 M與50:50的2*2耦合器108的D端口相連，從而使得連續(xù)光注入TOAD環(huán)中，以使基于TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的環(huán)路返回的光不致?lián)p壞激光器。在環(huán)中連續(xù)光被平均分為功率相等的順時(shí)針(CW)光和逆時(shí)針(CCW)光，由于加入了光纖延遲器件106，會使一臂的光功率相對較小，需要調(diào)節(jié)可調(diào)功率衰減器102，使得CW光和CCW光的功率在注入S0A104之前相等。通過第一偏振控制器103和第二偏振控制器105調(diào)整CW光和CCW光的偏振態(tài)之后先后經(jīng)過S0A104，再返回2*2耦合器108，偏振態(tài)的調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)是:在沒有控制光輸入的情況下，連續(xù)光將全部由原路返回，耦合器108的E端口沒有光輸出。由此可知，TOAD環(huán)的工作方式是:在沒有控制光輸入的情況下，根據(jù)2*2耦合器108的傳輸矩陣，由于CW和CCW光的功率相等且受到S0A104的調(diào)制相同，連續(xù)光會經(jīng)過干涉由其入射端返回。如果此時(shí)另一波長的控制光由第一波分復(fù)用分束器101的A端口也注入到TOAD環(huán)中，控制光會對CCW和CW光先后產(chǎn)生交叉相位調(diào)制和交叉增益調(diào)制改變了他們的相位，使得CW光和CCW光返回2*2耦合器108時(shí)候不能完全干涉從而由另一個(gè)端口輸出。當(dāng)控制光為一系列光脈沖(如RZ碼)時(shí),輸出的光信號也為一系列與控制光信息相同的光脈沖，而且其脈沖寬度由開關(guān)窗口(2ΛΧ)決定，其中ΛΧ為SOA在環(huán)中的偏離中心的距離，通過調(diào)節(jié)光纖延遲器件106，可以調(diào)節(jié)S0A104偏離中心的位置，從而實(shí)現(xiàn)對原RZ碼占空比的調(diào)節(jié)，最后由2*2耦合器108的E端口輸出已調(diào)節(jié)占空比的RA碼光信號。
[0034]所謂的占空比的調(diào)節(jié)可分為占空比壓縮和占空比展寬兩個(gè)部分，下面給出兩個(gè)具體實(shí)施例分別舉例詳細(xì)的描述該結(jié)構(gòu)的具體工作細(xì)節(jié):
[0035]實(shí)施例1占空比壓縮
[0036]如圖4所示，激光器LD2出射波長為λ 2 = 1549.2nm的連續(xù)光，經(jīng)過環(huán)形器109的第一端口 I輸入到環(huán)形器109，由環(huán)形器109第二端口 M輸出。通過第二端口 M輸出的連續(xù)光λ 2從50:50的2*2耦合器108的D端口注入TOAD環(huán)中，連續(xù)光λ 2的功率約為0.5mW。在環(huán)中通過調(diào)節(jié)空間微調(diào)架的滑軌205可以調(diào)節(jié)光信號在光纖中的延遲，控制S0A104在環(huán)中偏離中心位置的大小，從而控制TOAD環(huán)開關(guān)窗口的大小，微調(diào)架的調(diào)節(jié)范圍是30ps，所示開關(guān)窗口的調(diào)節(jié)范圍是60ps，SOA104的偏執(zhí)電流為120mA，載流子恢復(fù)時(shí)間約為250ps。此時(shí)沒有控制光，連續(xù)光λ 2經(jīng)由耦合器108分為功率相等的CW光和CCW光，通過S0A104、第一偏振控制器103、第二偏振控制器105和可調(diào)功率衰減器102后再返回耦合器108，由于微調(diào)架的插入損耗，需要在另一路上調(diào)節(jié)可調(diào)功率衰減器102，使得CW光和CCW光在進(jìn)入S0A104之前的功率相等，連續(xù)光λ 2回到耦合器108中產(chǎn)生干涉會由輸入端原路返回，從環(huán)形器109的第三端口 N輸出，而E端口沒有激光輸出。此時(shí)還需要調(diào)節(jié)TOAD環(huán)中的第一偏振控制器103和第二偏振控制器105，控制CW光和CCW光的偏振態(tài)，使得兩束光能夠很好地干涉，由于不能實(shí)時(shí)觀測，實(shí)驗(yàn)上需以另一端的輸出功率為標(biāo)準(zhǔn)，功率盡可能的小。激光器LDl出射波長為λ I = 1556.1nm的連續(xù)光，經(jīng)過鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)制成速率2.5Gbps占空比50%的全“I”RZ碼流，峰值功率約為1.3mW(如圖5A所示)。連續(xù)光λ I作為控制光經(jīng)由第一波分復(fù)用分束器101的A端口注入TOAD環(huán)中，此時(shí)CW光和CCW光先后受到控制光的調(diào)制，在S0A104中發(fā)生交叉相位調(diào)制和交叉增益調(diào)制，其相位和功率發(fā)生改變，返回耦合器108中時(shí)不能完全干涉，連續(xù)光λ 2不再全部由原路返回，而是一部分從E端口輸出，其輸出的波形也為2.5Gbps的RZ碼，只是此時(shí)的RZ碼的占空比不為50%，而且主窗口附近出現(xiàn)了伴隨窗口，此時(shí)繼續(xù)微調(diào)第一偏振控制器103和第二偏振控制器105，通過調(diào)節(jié)可是很好的抑制伴隨窗口，輸出消光比很好的RZ碼。將窗口調(diào)節(jié)到lOOps，輸出的脈沖寬度為lOOps，所得到的2.5Gbps速率RZ碼的占空比為25 %，峰值功率0.2Imff (如圖5C所示)；滑動微調(diào)架的滑軌205，讓開關(guān)窗口連續(xù)減小，最小可達(dá)到40ps，輸出的脈沖寬度為40ps，所得到的RZ碼的占空比為10%，峰值功率為0.12mW(如圖5B所示)，成功實(shí)現(xiàn)了占空比的連續(xù)可調(diào)壓縮。
[0037]實(shí)施例2占空比展寬
[0038]如圖4所示，激光器LD2出射波長為λ 2 = 1549.2nm的連續(xù)光，經(jīng)過環(huán)形器109的第一端口 I輸入到環(huán)形器109，由環(huán)形器109第二端口 M輸出。通過第二端口 M輸出的連續(xù)光λ 2從50:50的2*2耦合器108的D端口注入TOAD環(huán)中，連續(xù)光λ 2的功率約為0.5mW。在環(huán)中通過調(diào)節(jié)空間微調(diào)架的滑軌205可以調(diào)節(jié)光信號在光纖中的延遲，控制S0A104在環(huán)中偏離中心位置的大小，從而控制TOAD環(huán)開關(guān)窗口的大小，微調(diào)架的調(diào)節(jié)范圍是30ps，所示開關(guān)窗口的調(diào)節(jié)范圍是60ps，SOA104的偏執(zhí)電流為120mA，載流子恢復(fù)時(shí)間約為250ps。此時(shí)沒有控制光，連續(xù)光λ 2經(jīng)由耦合器108分為功率相等的CW光和CCW光，通過S0A104、第一偏振控制器103、第二偏振控制器105和可調(diào)功率衰減器102后再返回耦合器108，由于微調(diào)架的插入損耗，需要在另一路上調(diào)節(jié)可調(diào)功率衰減器102，使得CW光和CCW光在進(jìn)入S0A104之前的功率相等，連續(xù)光λ 2回到耦合器108中產(chǎn)生干涉會由輸入端原路返回，從環(huán)形器109的第三端口 N輸出，而E端口沒有激光輸出。此時(shí)還需要調(diào)節(jié)TOAD環(huán)中的第一偏振控制器103和第二偏振控制器105，控制CW光和CCW光的偏振態(tài)，使得兩束光能夠很好地干涉，由于不能實(shí)時(shí)觀測，實(shí)驗(yàn)上需以另一端的輸出功率為標(biāo)準(zhǔn)，功率盡可能的小。激光器LDl出射波長為λ I = 1556.1nm的連續(xù)光，經(jīng)過鈮酸鋰調(diào)制器調(diào)制成速率2.5Gbps占空比25 %的全“ I ” RZ碼流，峰值功率約為1.45mff (如圖6A所示)，連續(xù)光λ I作為控制光經(jīng)由第一波分復(fù)用分束器101的反射端注入TOAD環(huán)中，此時(shí)CW光和CCW光先后受到控制光的調(diào)制，在S0A104中發(fā)生交叉相位調(diào)制和交叉增益調(diào)制，其相位和功率發(fā)生改變，返回耦合器108中時(shí)不能完全干涉，連續(xù)光λ 2不再全部由原路返回，而是一部分從E端口輸出，其輸出的波形也為2.5Gbps的RZ碼，只是此時(shí)的RZ碼的占空比不為25%，而且主窗口附近出現(xiàn)了伴隨窗口，此時(shí)繼續(xù)微調(diào)第一偏振控制器103和第二偏振控制器105，通過調(diào)節(jié)可是很好的抑制伴隨窗口，輸出消光比很好的RZ碼。將窗口調(diào)節(jié)到200ps，輸出的脈沖寬度為200ps，所得到的2.5Gbps速率RZ碼的占空比為50%，峰值功率為0.23mff(如圖6B所示)，成功實(shí)現(xiàn)了占空比的展寬。
[0039]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，如果繼續(xù)減小開關(guān)窗口寬度，我們可是得到更窄的脈沖寬度和更小的占空比，其極限寬度可是達(dá)到幾皮秒甚至是飛秒量級。而展寬的最大寬度受到SOA載流子恢復(fù)時(shí)間的限制，最大在幾百皮秒左右。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以對上述方法和系統(tǒng)的細(xì)節(jié)進(jìn)行各種省略、替換和改變。例如，改變調(diào)節(jié)前RZ碼的速率以及占空比數(shù)值，或者改變開關(guān)窗口寬度來得到不同占空比的RZ碼，諸如此類都屬于本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器包括:可調(diào)開關(guān)窗口 T0AD，其中， 所述可調(diào)開關(guān)窗口 TOAD通過耦合器的兩端將第一波分復(fù)用分束器、可調(diào)功率衰減器、第一偏振控制器、半導(dǎo)體光放大器S0A、第二偏振控制器、可調(diào)光纖延遲器件、第二波分復(fù)用分束器依次相連成環(huán)路，且使得所述SOA處于所述環(huán)路的非對稱的位置，而所述耦合器的輸入端連接環(huán)形器。
2.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述可調(diào)光纖延遲器件進(jìn)一步包括:空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)，該空間光路微調(diào)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)自聚焦透鏡平行相對固定于可水平移動的滑軌上，通過調(diào)節(jié)兩自聚焦透鏡的距離來控制光信號的延遲時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述耦合器包括2*2耦合器，其共有4個(gè)端口，且分光比為50:50，將所述耦合器的兩個(gè)輸出端連入所述環(huán)路中。
4.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述SOA進(jìn)一步包括:驅(qū)動電路、溫度控制反饋電路、顯示電路。
5.如權(quán)利要求4所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述SOA的增益恢復(fù)時(shí)間為200ps，偏置電流為120mA。
6.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一波分復(fù)用分束器和所述第二波分復(fù)用分束器均包括3個(gè)端口:公共端、透射端和反射端，其中，所述反射端的中心波長與連續(xù)光的中心波長一致，所述透射端允許控制光通過。
7.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一偏振控制器和所述第二偏振控制器包括三環(huán)型偏振控制器；其中，對于直徑為50mm的大片，1/4波片上光纖需纏繞3圈，1/2波片上光纖需纏繞6圈；對于直徑為35mm的小片，1/4波片上光纖需纏繞2圈，1/2波片上光纖需纏繞4圈。
8.如權(quán)利要求7所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述三環(huán)型偏振控制器的1/2波片居中，1/4波片分別在兩端；可將1/2波片和1/4波片左右掰動，以抑制伴隨窗口的產(chǎn)生。
9.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述可調(diào)功率衰減器進(jìn)一步進(jìn)行功率衰減連續(xù)可調(diào)，以將環(huán)中的兩路損耗調(diào)節(jié)至相等，從而保證在沒有控制光輸入時(shí)，所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路沒有光輸出。
10.如權(quán)利要求1所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述的環(huán)形器的第一端口與輸入的連續(xù)光相連，所述的環(huán)形器的第二端口與所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路的輸入端相連，以使所述基于太赫茲光非對稱解復(fù)用器TOAD結(jié)構(gòu)的歸零碼RZ碼占空比調(diào)節(jié)器的所述環(huán)路返回的光不致?lián)p壞激光器。
【文檔編號】H03K3/017GK103929152SQ201410171142
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】孫振超, 王智, 簡陽天, 林青 申請人:北京交通大學(xué)