一種基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡的全光采樣器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器，輸入的采樣時(shí)鐘信號源通過第一偏振控制器、第一帶通濾波器與第一光隔離器連接，第一光隔離器的第二端口與四端口耦合器的第一端口連接,四端口耦合器的第二端口與第一波分復(fù)用器第二端口相連，模擬信號從第一波分復(fù)用器第一端口輸入；第一波分復(fù)用器通過第二偏振控制器與第二波分復(fù)用器連接，模擬信號從第二波分復(fù)用器第三端口輸出；第二波分復(fù)用器通過相移光纖光柵與四端口耦合器的第三端口相連，四端口耦合器的第四端口與第二光隔離器的第一端口相連，第二光隔離器的第二端口與第二帶通濾波器的第一端口相連，取樣離散信號從第二帶通濾波器的第二端口輸出。
【專利說明】一種基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡的全光采樣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)地高速發(fā)展，全光取樣在光通信【技術(shù)領(lǐng)域】中具有越來越重要的作用。全光取樣是模擬信號向數(shù)字信號變換的第一步，是數(shù)字通信與數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)。在電域中實(shí)現(xiàn)的采樣，由于處理器處理速度的限制，對于超高速率的取樣，將會遇到電子瓶頸?，F(xiàn)有電域采樣電脈沖存在較寬的脈沖寬度、較大時(shí)間抖動(dòng)和較長的時(shí)間響應(yīng)等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有電域采樣電脈沖存在較寬的脈沖寬度、較大時(shí)間抖動(dòng)和較長的時(shí)間響應(yīng)等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣。
[0004]在光域中，全光采樣的光脈沖比電脈沖具有更窄的脈沖寬度、極低時(shí)間抖動(dòng)和超快的時(shí)間響應(yīng)等優(yōu)勢。全光取樣具有傳統(tǒng)電域采樣所不能比擬的優(yōu)勢，而成為了當(dāng)今光電子信息研宄中的熱點(diǎn)?；谙嘁乒饫w光柵光纖環(huán)鏡全光采樣不僅在理論上具有極低時(shí)間抖動(dòng)和超快的時(shí)間響應(yīng)，而且還具有低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:
[0006]基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器，包括第一偏振控制器(I)、第一帶通濾波器(2)、第一光隔離器(3)、四端口耦合器(4)、第一波分復(fù)用器(5)、第二偏振控制器(6)、第二波分復(fù)用器(7)、相移光纖光柵(8)、第二光隔離器(9)、第二帶通濾波器(10)，輸入的采樣時(shí)鐘信號源與第一偏振控制器(I)的第一端口(al)連接，第一偏振控制器(I)的第二端口(a2)與第一帶通濾波器(2)的第一個(gè)端口(bl)連接，第一帶通濾波器(2)的第二個(gè)端口(b2)與第一光隔離器(3)的第一端口(Cl)連接，第一光隔離器(3)的第二端口(c2)與四端口耦合器⑷的第一端口(dl)連接，四端口耦合器⑷的第二端口(d2)與第一波分復(fù)用器(5)第二端口(e2)相連，模擬信號從第一波分復(fù)用器(5)第一端口(el)輸入；
[0007]第一波分復(fù)用器(5)的第三端口(e3)通過高非線性光纖與第二偏振控制器(6)第一端口(fl)相連，第二偏振控制器(6)第二端口(f2)通過高非線性光纖與第二波分復(fù)用器(7)第一端口(gl)連接，模擬信號從第二波分復(fù)用器(7)第三端口(g3)輸出；
[0008]第二波分復(fù)用器(7)第二端口(g2)與相移光纖光柵(8)的第一端口(hi)連接，相移光纖光柵(8)的第二端口(h2)與四端口耦合器(4)的第三端口(d3)相連，四端口耦合器⑷的第四端口(d4)與第二光隔離器(9)的第一端口(i I)相連，第二光隔離器(9)的第二端口(i2)與第二帶通濾波器(10)的第一端口(j I)相連，取樣離散信號從第二帶通濾波器(10)的第二端口(j2)輸出。
[0009]高非線性光纖用于產(chǎn)生交叉相位調(diào)制，使系統(tǒng)總色散趨于零，滿足準(zhǔn)相位匹配。
[0010]相移光纖光柵用于產(chǎn)生相位偏置。
[0011]偏振控制器作用在于模擬信號對離散時(shí)鐘信號的交叉相位調(diào)制具有最大效率，最終實(shí)現(xiàn)利用時(shí)鐘信號對模擬信號的采樣。
[0012]優(yōu)選的，所述第一波分復(fù)用器的為合波器。
[0013]優(yōu)選的，所述第二波分復(fù)用器的為分波器。
[0014]優(yōu)選的，采樣時(shí)鐘信號速率為20Gbit/s。
[0015]優(yōu)選的，所述時(shí)鐘信號脈沖源波長為1550nm。
[0016]優(yōu)選的，所述模擬信號源波長為1310nm。
[0017]優(yōu)選的，所述四端口耦合器交叉耦合系數(shù)0.3。
[0018]優(yōu)選的，所述相移光纖光柵正向反向波相差為31/3。
[0019]本實(shí)用新型基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣，由于相移光纖光柵提供/3相移，能夠改善光纖環(huán)鏡的閾值功率，也使得采樣信號的透射率隨模擬信號功率的變化具有較好的線性關(guān)系，達(dá)到采樣的目的。
[0020]本實(shí)用新型采用兩個(gè)偏振控制器，能夠較好地消除偏振效應(yīng)的影響；通過調(diào)節(jié)偏振控制器的偏振方向，離散時(shí)鐘序列能夠得到最大化交叉相位調(diào)制效應(yīng)，相移光纖光柵使得前后向波獲得π/3相移，從而改變系統(tǒng)開關(guān)的閾值功率，在較小的模擬信號功率作用下，離散信號能獲得與模擬信號功率成正比的輸出。
[0021]本實(shí)用新型相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣易于與光纖系統(tǒng)集成，其特別適于光通信系統(tǒng)的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為透射系數(shù)與泵浦光功率之間的關(guān)系。
[0024]圖3(a)為系統(tǒng)輸入的模擬信號功率。
[0025]圖3(b)為系統(tǒng)輸入的采樣時(shí)鐘信號。
[0026]圖3(c)為系統(tǒng)輸出的采樣后離散信號。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0028]如圖1所不，本實(shí)施例基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣包括第一偏振控制器
1、第一帶通濾波器2、第一光隔離器3、四端口耦合器4，第一波分復(fù)用器5、第二偏振控制器6、第二波分復(fù)用器7、相移光纖光柵8、第二光隔離器9、第二帶通濾波器10。輸入的采樣時(shí)鐘信號速率為20Gbit/s，信號波長1550nm，模擬信號波長1310nml530nm-1570nmo
[0029]輸入的米樣時(shí)鐘信號源與第一偏振控制器I的第一端口 al連接，第一偏振控制器I的第二端口 a2與第一帶通濾波器2的第一個(gè)端口 bl連接，第一帶通濾波器2的第二個(gè)端口 b2與第一光隔離器3的第一端口 Cl連接，第一光隔離器3的第二端口 c2與四端口耦合器4的第一端口 dl連接，四端口耦合器4的第二端口 d2與第一波分復(fù)用器5第二端口e2相連，模擬信號從第一波分復(fù)用器5第一端口 el輸入。
[0030]第一波分復(fù)用器5的第三端口 e3通過高非線性光纖與第二偏振控制器6第一端口 f I相連，第二偏振控制器6第二端口 f2通過高非線性光纖與第二波分復(fù)用器7第一端口 gl連接，模擬信號從第二波分復(fù)用器7第三端口 g3輸出。
[0031]第二波分復(fù)用器7第二端口 g2與相移光纖光柵8的第一端口 hi連接，相移光纖光柵8的第二端口 h2與四端口耦合器4的第三端口 d3相連，四端口耦合器4的第四端口d4與第二光隔離器9的第一端口 il相連，第二光隔離器9的第二端口 i2與第二帶通濾波器10的第一端口 jl相連，取樣離散信號從第二帶通濾波器10的第二端口 j2輸出。
[0032]連接第一波分復(fù)用器5與第二波分復(fù)用器7之間的光纖為高非線性光纖，其余為普通標(biāo)準(zhǔn)單模光纖。
[0033]高非線性光纖用于模擬信號對時(shí)鐘信號產(chǎn)生交叉相位調(diào)制，相移光柵用于在正反向傳輸信號之間偏置一個(gè)η/3的相位，以實(shí)現(xiàn)在較小的模擬信號功率范圍，其輸出對模擬信號功率有較好的線性。為了盡可能地減少損耗，環(huán)以外器件的連接點(diǎn)直接熔接在一起。
[0034]本實(shí)用新型基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣采樣過程:
[0035]1、根據(jù)相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣四端口親合器的特點(diǎn)，選擇合適的模擬信號波、時(shí)鐘信號波波長以滿足采樣信號的輸出條件。
[0036]2、根據(jù)高非線性光纖長度及其參數(shù)，選擇合適的模擬信號泵浦波的功率。
[0037]3、根據(jù)所需要的相移偏置，選定相移光柵的參數(shù)。
[0038]4、根據(jù)環(huán)鏡開關(guān)的特點(diǎn)，選擇時(shí)鐘信號的速率。
[0039]圖1攜帶時(shí)鐘信號的信號波長為1550nm，模擬泵浦信號的波長為1310nm，高非線性光纖長度L = 30m，二階、四階色散系數(shù)分別為β2(ω。)= -0.006ps2/km、β4(ω。)=-2Xl(r4ps4/km，非線性系數(shù)γ為25?^!!!'普通單模光纖的長度30m。
[0040]本實(shí)用新型可以得到線性度極好的采樣信號輸出。線性度度受輸入泵浦波功率、高非線性光纖長度等的控制。
[0041]以上對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例及原理進(jìn)行了詳細(xì)說明，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，依據(jù)本實(shí)用新型提供的思想，在【具體實(shí)施方式】上會有改變之處，而這些改變也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器，其特征在于:包括第一偏振控制器(I)、第一帶通濾波器(2)、第一光隔離器(3)、四端口耦合器(4)、第一波分復(fù)用器(5)、第二偏振控制器(6)、第二波分復(fù)用器(7)、相移光纖光柵(8)、第二光隔離器(9)、第二帶通濾波器(10)，輸入的米樣時(shí)鐘信號源與第一偏振控制器(I)的第一端口(al)連接，第一偏振控制器⑴的第二端口(a2)與第一帶通濾波器(2)的第一個(gè)端口(bl)連接，第一帶通濾波器(2)的第二個(gè)端口(b2)與第一光隔離器(3)的第一端口(Cl)連接，第一光隔離器(3)的第二端口(c2)與四端口耦合器⑷的第一端口(dl)連接，四端口耦合器⑷的第二端口(d2)與第一波分復(fù)用器(5)第二端口(e2)相連，模擬信號從第一波分復(fù)用器(5)第一端口(el)輸入； 第一波分復(fù)用器(5)的第三端口(e3)通過高非線性光纖與第二偏振控制器(6)第一端口(Π)相連，第二偏振控制器(6)第二端口(f2)通過高非線性光纖與第二波分復(fù)用器(7)第一端口(gl)連接，模擬信號從第二波分復(fù)用器(7)第三端口(g3)輸出； 第二波分復(fù)用器(7)第二端口(g2)與相移光纖光柵(8)的第一端口(hi)連接，相移光纖光柵(8)的第二端口(h2)與四端口耦合器(4)的第三端口(d3)相連，四端口耦合器(4)的第四端口(d4)與第二光隔離器(9)的第一端口(il)相連，第二光隔離器(9)的第二端口(i2)與第二帶通濾波器(10)的第一端口(jl)相連，取樣離散信號從第二帶通濾波器(10)的第二端口 (J2)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器，其特征在于:所述的第一波分復(fù)用器為合波器。
3.如權(quán)利要求1所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器，其特征在于:所述的第二波分復(fù)用器為分波器。
4.如權(quán)利要求1所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器，其特征在于:采樣時(shí)鐘信號速率為20Gbit/s。
5.如權(quán)利要求1或4所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器，其特征在于:時(shí)鐘信號脈沖源波長為1550nm。
6.如權(quán)利要求1所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器，其特征在于:模擬信號源波長為1310nm。
7.如權(quán)利要求1所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光采樣器，其特征在于:所述四端口耦合器的交叉耦合系數(shù)0.3。
8.如權(quán)利要求1-4、6_7任一項(xiàng)所述的基于相移光纖光柵光纖環(huán)鏡全光米樣器，其特征在于:所述相移光纖光柵的正向反向波相差為π/3。
【文檔編號】G02B6/293GK204145506SQ201420677793
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】李舒琴 申請人:李舒琴