光谱整形方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光谱整形方法。本发明专利技术光谱整形方法利用波分复用结构将原始光信号分为多个不同波长的子带信号，并对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整，然后利用同样的波分复用结构将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。本发明专利技术还公开了一种光谱整形装置。相比现有技术，本发明专利技术通过波分复用结构将光信号分为多个通道，并对每个通道的幅度和/或相位进行独立调节，然后将调节后的各通道信号用波分复用结构合波输出，各个通道独立控制，调节逻辑清晰，降低了功耗；并且由于该方案易于实现片上集成，进而可以有效抵抗环境震动干扰。动干扰。动干扰。

【技术实现步骤摘要】
光谱整形方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种光谱整形方法及装置。

技术介绍

[0002]在光通信、光谱测量等系统的研发中，通常会根据需求对系统的传输光谱进行改变，改变参量包括光谱的中心波长、带宽、包络、色散、衰减等。目前商业化的解决方案为基于空间光调制器制作的任意光谱响应装置。
[0003]然而基于空间光调制器制作的任意光谱响应装置通常尺寸庞大，功耗较高，受环境震动等的影响较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种可实现任意光谱响应的光谱整形方法及装置，其功耗更小，不受环境振动影响，调节逻辑清晰。
[0005]本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0006]一种光谱整形方法，利用波分复用结构将原始光信号分为多个不同波长的子带信号，并对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整，然后利用同样的波分复用结构将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。
[0007]优选地，所述波分复用结构为以下结构中的一种：级联微环滤波器、级联反向方向耦合器、阵列波导光栅、阶梯衍射光栅、MZI lattice filters。
[0008]优选地，使用马赫增德尔干涉器，或电吸收调制器，或微环调制器进行所述幅度调整。
[0009]优选地，使用热调或电调的移相器进行所述相位调整。
[0010]基于同一专利技术构思还可以得到以下技术方案：
[0011]一种光谱整形装置，包括：
[0012]第一波分复用结构，用于将原始光信号分为多个不同波长的子带信号；
[0013]幅相调整模块，用于对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整；
[0014]第二波分复用结构，其与第一波分复用结构相同，用于将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。
[0015]优选地，第一波分复用结构和第二波分复用结构为以下结构中的一种：级联微环滤波器、级联反向方向耦合器、阵列波导光栅、阶梯衍射光栅、MZI lattice filters。
[0016]优选地，幅相调整模块使用马赫增德尔干涉器，或电吸收调制器，或微环调制器进行所述幅度调整。
[0017]优选地，幅相调整模块使用热调或电调的移相器进行所述相位调整。
[0018]优选地，该光谱整形装置为光集成部件。
[0019]相比现有技术，本专利技术技术方案具有以下有益效果：
[0020]本专利技术通过波分复用结构将光信号分为多个通道，并对每个通道的幅度和/或相
位进行独立调节，然后将调节后的各通道信号用波分复用结构合波输出，各个通道独立控制，调节逻辑清晰，降低了功耗；并且由于该方案易于实现片上集成，进而可以有效抵抗环境震动干扰。
附图说明
[0021]图1为本专利技术光谱整形装置的结构原理示意图；
[0022]图2为级联微环滤波器组成的波分复用结构示意图；
[0023]图3为级联反向耦合器组成的波分复用结构示意图。
具体实施方式
[0024]针对现有技术所存在的不足，本专利技术的解决思路是通过波分复用结构将光信号分为多个不同波长的通道，并对每个通道的幅度和/或相位进行独立调节，然后将调节后的各通道信号用波分复用结构合波输出，各个通道独立控制，调节逻辑清晰，降低了功耗；并且由于该方案易于实现片上集成，进而可以有效抵抗环境震动干扰。
[0025]一种光谱整形方法，利用波分复用结构将原始光信号分为多个不同波长的子带信号，并对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整，然后利用同样的波分复用结构将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。
[0026]一种光谱整形装置，包括：
[0027]第一波分复用结构，用于将原始光信号分为多个不同波长的子带信号；
[0028]幅相调整模块，用于对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整；
[0029]第二波分复用结构，其与第一波分复用结构相同，用于将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。
[0030]为了便于公众理解，下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明：
[0031]本专利技术的技术原理如图1所示，宽谱的原始光信号从左侧输入波导输入，光信号的幅度为|A|，光谱覆盖波长范围为λ1～λn；波分复用(WDM)结构实现不同波长子带信号的分路耦合，如波段λ1
‑
λ2的子带光进入channel 1，波长λ2
‑
λ3的子带光进入channel 2，以此类推；分出的每一路均具有独立的幅度调制器和相位调制器，可以独立调节幅度和/或相位；最后通过同样的波分复用结构合波，从右侧输出波导输出光谱整形后的光信号。
[0032]其中波分复用结构可以是现有或将有的各种结构，例如级联微环滤波器、级联反向方向耦合器(Contra
‑
Directional Coupler)、AWG(Arrayed Waveguide Grating，阵列波导光栅)、EDG(Echelle Diffraction Grating，阶梯衍射光栅)、MZI lattice filters等结构。考虑到光谱的调节精度，优选级联微环滤波器或者级联反向方向耦合器，图2、图3分别显示了级联微环滤波器组成的波分复用结构及级联反向耦合器组成的波分复用结构。
[0033]对于微环滤波器，其谐振波长为其中n
eff
为波导有效折射率，r为微环半径，N为正整数，通过改变微环的半径可以调整谐振波长，从而输出不同的波长进入不同的信道。
[0034]对于反向耦合器，其谐振波长为λ0＝Λ(n
eff1
+n
eff2
)，其中Λ为光栅周期，n
eff1
和n
eff2
分别为两路耦合波导的有效折射率，通过调整光栅的周期，可以实现不通谐振波长的
反向耦合，从而输出进入不同的信道。
[0035]幅度调制可以采用马赫增德尔干涉器(MZI)、电吸收调制器、微环调制器等。
[0036]相位调制可以采用热调或电调的移相器。
[0037]采用本专利技术技术方案进行光谱整形，只需根据所需的光谱响应对对应波段所在的通道进行独立的幅度和/或相位调节即可，光谱调节逻辑清晰。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱整形方法，其特征在于，利用波分复用结构将原始光信号分为多个不同波长的子带信号，并对至少一个子带信号进行幅度和/或相位调整，然后利用同样的波分复用结构将所有子带信号合波输出，得到光谱整形后的光信号。2.如权利要求1所述光谱整形方法，其特征在于，所述波分复用结构为以下结构中的一种：级联微环滤波器、级联反向方向耦合器、阵列波导光栅、阶梯衍射光栅、MZI lattice filters。3.如权利要求1所述光谱整形方法，其特征在于，使用马赫增德尔干涉器，或电吸收调制器，或微环调制器进行所述幅度调整。4.如权利要求1所述光谱整形方法，其特征在于，使用热调或电调的移相器进行所述相位调整。5.一种光谱整形装置，其特征在于，包括：第一波分复用结构，用于将原始光信号分为多个不同波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，林天华，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：