基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了光学频率梳技术领域的一种基于MZM‑EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置及方法，旨在解决现有技术中光学频率梳结构复杂、产生的光梳频率分量较少、频谱平坦度较低的技术问题，所述比特序列发生器控制脉冲发生器，所述脉冲发生器产生设定波形的周期性脉冲信号经放大器、第一功分器和第二功分器分别输入马赫‑曾德尔调制器和电吸收调制器；所述连续光源产生的光依次经过所述马赫‑曾德尔调制器和所述电吸收调制器调制后传输至所述光谱仪。本发明专利技术得到频率分量数目多且功率平坦度高的光学频率梳，具有结构简单，易于实现等优点；在频率分量、覆盖光谱范围和平坦度上兼具优势，对光学频率梳的设计具有很强的灵活性和指向性。

Optical frequency comb generation device and method based on mzm-eam cascade and pulse signal

【技术实现步骤摘要】
基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置及方法
本专利技术属于光学频率梳
，具体涉及一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置及方法。
技术介绍
目前，WDM（波分复用）系统已在光通信骨干网络中发挥巨大作用，根据ITU-T（国际电联电信标准化部门）标准的建议，WDM系统需要大量功率相等、通道间隔宽的光源作为载波，以此实现后续光通信过程中信息的调制和传输，但多波长激光器或光发射模块的成本较高，且可设计性有限，这是WDM系统在光发送端面临的瓶颈之一。而利用光学频率梳可以减少甚至代替多波长激光器的使用，降低光通信系统的成本，且具有通道间隔、光梳线数目可设计等优势，在未来光通信骨干网络中具有广阔的应用前景。光学频率梳(OFC)，简称“光梳”。光梳在频率域和时间域上均表现为等间距离散的频率分量，相当于多台相位相互锁定的单频激光器共线同步输出。光梳频谱覆盖范围广且单个频率分量线宽窄，兼具赫兹量级的频率稳定性和飞秒量级的时间分辨率。具有频率分量的功率近似相等、频率间隔相等、频率分量数目多和单个频率分量线宽窄等特点，为微波频标、原子频标、光频标等多种频率标准提供了链接桥梁。国内外已有的生成光学频率梳的方法主要有：基于光纤非线性效应的光梳产生方法、基于光电振荡器(OEO)的光梳产生方法、基于锁模激光器的光梳产生方法、基于微环谐振腔的光梳产生方法和基于调制器的光梳产生方法。其中，基于调制器的光梳产生方法又包括基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的方法、基于相位调制器(PM)的方法、基于强度调制器(IM)的方法、基于电吸收调制器(EAM)的方法和基于多个或多种调制器协同作用的方法等。然而，目前已有的基于调制器产生光学频率梳的方案中，结构复杂、产生的光梳频率分量较少、频谱平坦度较低、覆盖光谱范围较窄且可设计性低。因此，简化光梳产生装置，产生频谱平坦度高，覆盖光谱范围宽，频率分量多且可设计的光学频率梳具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置及方法，以解决现有技术中光学频率梳结构复杂、产生的光梳频率分量较少、频谱平坦度较低的技术问题。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，包括比特序列发生器、脉冲发生器、连续光源、马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器，所述比特序列发生器输出二进制比特序列，控制所述脉冲发生器产生设定波形的周期性脉冲信号分别输入所述马赫-曾德尔调制器和所述电吸收调制器；所述连续光源产生的连续光经所述马赫-曾德尔调制器产生梳状光谱，然后经所述电吸收调制器调制后，低阶次的光边带功率减小，高阶次的光边带功率增大。可选地，所述基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置还包括放大器、第一功分器和第二功分器；所述脉冲发生器产生的脉冲信号经放大器放大后通过所述第一功分器输入至所述马赫-曾德尔调制器的一端和第二功分器；所述第二功分器将脉冲信号通过第一衰减器输入所述马赫-曾德尔调制器的另一端，通过第二可调衰减器输入所述电吸收调制器。可选地，所述连续光源为连续激光器。可选地，所述马赫-曾德尔调制器为单驱动马赫-曾德尔调制器或双驱动马赫-曾德尔调制器。可选地，所述电吸收调制器采用量子限制史托克效应电吸收调制器或多量子阱电吸收调制器。一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生方法，包括：比特序列发生器输出二进制比特序列控制脉冲发生器产生设定波形的周期性脉冲信号，所述脉冲信号驱动马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器；马赫-曾德尔调制器将连续光源输出的单波长连续光进行调制产生频率间隔等同于脉冲信号频率的梳状光谱；电吸收调制器将马赫-曾德尔调制器输出的梳状光谱进行调制后，低阶次的光边带功率减小，高阶次的光边带功率增大。可选地，所述马赫-曾德尔调制器为单驱动马赫-曾德尔调制器或双驱动马赫-曾德尔调制器。可选地，所述电吸收调制器采用量子限制史托克效应电吸收调制器或多量子阱电吸收调制器。可选地，所述电吸收调制器采用量子限制史托克效应电吸收调制器或多量子阱电吸收调制器。可选地，所述连续光源为连续激光器。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：（1）本专利技术利用脉冲发生器输出设定波形的周期性脉冲信号驱动马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器对输入的连续光进行调制，得到频率分量数目多且功率平坦度高的光学频率梳，具有结构简单，易于实现等优点；（2）本专利技术通过设计脉冲发生器输出的周期性脉冲信号波形，实现对马赫-曾德尔调制器输出的梳状光谱的设计，最终通过电吸收调制器调制产生的光学频率梳具有良好的频谱特性，在频率分量、覆盖光谱范围和平坦度上兼具优势，对光梳的设计具有很强的灵活性和指向性，可在高速光通信等系统中得到重要的应用。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置的MZM输出的梳状光谱图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置的EAM输出的光学频率梳光谱图；图中：11.脉冲发生器；12.比特序列发生器；2.放大器；31.第一功分器；32.第二功分器；41.第一可调衰减器；42.第二可调衰减器；5.连续光源；6.马赫-曾德尔调制器；7.电吸收调制器；8.光谱仪。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1如图1所示，本专利技术提供了一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，包括比特序列发生器12、脉冲发生器11、放大器2、第一功分器31、第二功分器32、连续光源5、马赫-曾德尔调制器6、电吸收调制器7和光谱仪8；比特序列发生器12控制脉冲发生器11，脉冲发生器11产生的周期性脉冲信号经放大器2放大后通过第一功分器31传输至马赫-曾德尔调制器6的下支臂和第二功分器32，第二功分器32将脉冲信号经第一可调衰减器41传输至马赫-曾德尔调制器6的上支臂，同时经第二可调衰减器42传输至电吸收调制器7；连续光源5产生的光依次经过马赫-曾德尔调制器6和电吸收调制器7调制后传输至光谱仪8。在本实施例中连续光源5为连续激光器；马赫-曾德尔调制器6为单驱动马赫-曾德尔调制器或双驱动马赫-曾德尔调制器；电吸收调制器7可以采用量子限制史托克效应电吸收调制器(QCSE-EAM)或多量子阱电吸收调制器(MQW-EAM)。比特序列发生器12输出对应的二进制比特序列，控制脉冲发生器11产生设定波形的周期性脉冲信号驱动马赫-曾德尔调制器6和电吸收调制器7；连续光源5输出单波长连续光至马赫-曾德尔调制器6中，马赫-曾德尔调制器6产生频率间隔等于脉冲信号频率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，其特征是，包括比特序列发生器、脉冲发生器、连续光源、马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器，/n所述比特序列发生器输出二进制比特序列，控制所述脉冲发生器产生设定波形的周期性脉冲信号分别输入所述马赫-曾德尔调制器和所述电吸收调制器；/n所述连续光源产生的连续光经所述马赫-曾德尔调制器产生梳状光谱，然后经所述电吸收调制器调制后，低阶次的光边带功率减小，高阶次的光边带功率增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，其特征是，包括比特序列发生器、脉冲发生器、连续光源、马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器，
所述比特序列发生器输出二进制比特序列，控制所述脉冲发生器产生设定波形的周期性脉冲信号分别输入所述马赫-曾德尔调制器和所述电吸收调制器；
所述连续光源产生的连续光经所述马赫-曾德尔调制器产生梳状光谱，然后经所述电吸收调制器调制后，低阶次的光边带功率减小，高阶次的光边带功率增大。


2.根据权利要求1所述的基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，其特征是，所述基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置还包括放大器、第一功分器和第二功分器；
所述脉冲发生器产生的脉冲信号经放大器放大后通过所述第一功分器输入至所述马赫-曾德尔调制器的一端和第二功分器；所述第二功分器将脉冲信号通过第一衰减器输入所述马赫-曾德尔调制器的另一端，通过第二可调衰减器输入所述电吸收调制器。


3.根据权利要求1所述的基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，其特征是，所述连续光源为连续激光器。


4.根据权利要求1所述的基于MZM-EAM级联和脉冲信号的光学频率梳产生装置，其特征是，所述马赫-曾德尔调制器为单驱动马赫-曾德尔调制器或双驱动马赫-曾德尔调制器。


5.根据权利要求1所述的基于MZM-EAM级联...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培丽，范一鸣，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32