一种光脉冲处理系统及方法技术方案

本申请公开了一种光脉冲处理系统及方法，该系统包括：用于产生光脉冲序列的基准光脉冲源，与基准光脉冲源串联的强度调制器，强度调制器在接收到携带待处理的数据信息的低速光脉冲信号后，将低速光脉冲信号与光脉冲序列拟合，获取标准光脉冲信号；与强度调制器串联的高速信号获取装置，高速信号获取装置对标准光脉冲信号进行谐振操作，随后再由另一个强度调制器从高速信号获取装置输出的高速信号中选择出携带完整信息的高速光脉冲信号，从而获取高速光脉冲信号。本申请通过将携带待处理的数据信息的光脉冲信号输入高速信号获取装置，进行谐振操作，再由相应的强度调制器选择出携带完整信息的高速光脉冲信号，实现了光脉冲信号调制速度的改变。调制速度的改变。调制速度的改变。

【技术实现步骤摘要】
一种光脉冲处理系统及方法


[0001]本申请涉及光纤通讯的
，具体涉及一种光脉冲处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路的不断发展，光子芯片展现出良好的应用前景。光子芯片可接收光脉冲信号，对光脉冲信号进行计算处理，然后再输出处理后的光脉冲信号。其中，光子芯片接收的光脉冲信号速度不高，但是为了实现密集且高速的信息处理，光子芯片通常需要对高速的光脉冲信号进行运算处理。因此，光子芯片在接收到光脉冲信号之后，需要先将低速的光脉冲信号调制成高速的光脉冲信号，然后再进行运算处理。
[0003]目前采用电光调制器对低速的光脉冲信号进行调制，以获取高速的光脉冲信号。例如铌酸锂薄膜电光调制器，铌酸锂薄膜电光调制器采用脊型薄膜波导，通过减小电光效应的作用厚度来提高调制速度，使调制速度可达到40GHz以上。
[0004]然而，工作人员发现，受制于材料本身性能的限制，铌酸锂薄膜电光调制器难以实现更高的调制速度。

技术实现思路

[0005]为了对光调制信号实现更高的调制速度，达到更好地调制效果，本申请公开一种光脉冲处理系统。
[0006]本申请第一方面公开一种光脉冲处理系统，所述光脉冲处理系统包括：
[0007]第一基准光脉冲源，用于产生周期性的光脉冲序列；
[0008]与所述第一基准光脉冲源串联的第一强度调制器，用于接收所述光脉冲序列和携带待处理的数据信息的低速光脉冲信号，并用于通过所述低速光脉冲信号对所述光脉冲序列进行调制，获取携带所述待处理的数据信息的标准光脉冲信号，所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔等于所述光脉冲序列的周期时间；
[0009]与所述第一强度调制器串联的高速信号获取装置，用于通过对所述标准光脉冲信号进行谐振操作，获取所述标准光脉冲信号对应的高速信号；
[0010]与所述高速信号获取装置串联的第二强度调制器，用于从所述高速信号获取装置输出的高速信号中选择携带完整信息的高速光脉冲信号。
[0011]可选的，所述高速信号获取装置包括：第一延时调制器和第一光学谐振腔；
[0012]其中，所述第一延时调制器与所述第一强度调制器串联，用于依次对所述标准光脉冲信号中每个光脉冲进行延时处理，延时的时间依次等差增长，相邻光脉冲延时的时间之差相等，获取第一延时信号；
[0013]所述第一光学谐振腔，用于依次获取所述第一延时信号的各个光脉冲，并且将不同时刻进入所述第一光学谐振腔的光脉冲进行谐振循环，获取叠加信号；光脉冲在所述第一光学谐振腔循环一周的时间与所述第一延时信号的相邻光脉冲中心的时间间隔之差，小于光脉冲序列的周期时间，且大于光脉冲序列中每个光脉冲的脉冲宽度，所述叠加信号为
所述标准光脉冲信号对应的高速信号；
[0014]或者，所述高速信号获取装置包括：第二光学谐振腔；
[0015]所述第二光学谐振腔用于在接收到所述标准光脉冲信号之后，对所述标准光脉冲信号进行谐振循环，并输出经过谐振循环的光脉冲信号，所述经过谐振循环的光脉冲信号为所述标准光脉冲信号对应的高速信号，其中，所述标准光脉冲信号在所述第二光学谐振腔循环一周的时间小于所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔，并且所述标准光脉冲信号在所述第二光学谐振腔循环一周的时间与所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔之差，小于所述光脉冲序列的周期时间，且大于所述光脉冲序列中每个光脉冲的脉冲宽度。
[0016]可选的，所述第一光学谐振腔与所述第一延时调制器相串联，或者所述第一延时调制器位于所述第一光学谐振腔的内部。
[0017]可选的，所述光脉冲处理系统还包括：
[0018]第三光学谐振腔，用于接收携带待处理的数据信息的高速光脉冲信号，并对所述高速光脉冲信号的各个光脉冲进行循环；
[0019]第二基准光脉冲源，用于产生周期性的第二光脉冲序列；
[0020]与所述第二基准光脉冲源串联的第二延时调制器，用于对所述第二光脉冲序列中每个光脉冲进行延时处理，获取第二延时信号，其中，延时的时间依次等差增长，相邻光脉冲延时的时间差相等，高速光脉冲信号中相邻光脉冲中心的时间间隔与光脉冲在所述第三光学谐振腔循环一周的时间之和等于第二延时信号中相邻光脉冲中心的时间间隔；
[0021]与所述第三光学谐振腔和所述第二延时调制器同时连接的第一光开关，用于筛选所述第三光学谐振腔输出的高速光脉冲信号中与第二延时信号同步的部分，组成低速光脉冲信号。
[0022]可选的，所述光脉冲处理系统还包括：
[0023]第四光学谐振腔，用于接收携带待处理的数据信息的高速光脉冲信号，并对所述高速光脉冲信号的各个光脉冲进行循环；
[0024]第四基准光脉冲源，用于产生周期性的第四光脉冲序列；
[0025]与第四光学谐振腔和第四基准光脉冲源分别连接的第二光开关，所述第二光开关用于筛选第四光学谐振腔输出的高速光脉冲信号与第四光脉冲序列同步的部分，组成低速光脉冲信号；其中，所述高速光脉冲信号中相邻脉冲中心的时间间隔与光脉冲在所述第四光学谐振腔循环一周的时间之和等于第四光脉冲序列中相邻光脉冲中心的时间间隔。
[0026]可选的，所述第一光开关为采用倍频或合频方式的光开关。
[0027]可选的，所述光脉冲处理系统中的光学谐振腔内设置有增益介质，用以对光脉冲的强度进行补偿。所述光脉冲处理系统中的光学谐振腔包括第一光学谐振腔、第二光学谐振腔和/或第三光学谐振腔。
[0028]可选的，所述第一延时调制器和所述第一光学谐振腔之间还串联有强度衰减调制器，强度衰减调制器对第一延时信号中的光脉冲依次进行强度衰减，衰减的强度依次等比递减。
[0029]可选的，所述第二基准光脉冲源与所述第二延时调制器之间设置有第三强度调制器，所述第三强度调制器用于补偿第三光学谐振腔中输出的高速光脉冲信号的光脉冲强
度。
[0030]可选的，所述光脉冲处理系统中的光学谐振腔采用色散补偿技术。
[0031]本申请第二方面公开一种光脉冲处理方法，所述光脉冲处理方法应用于本申请第一方面的光脉冲处理系统，所述光脉冲处理方法包括：
[0032]所述光脉冲处理系统中的第一基准光脉冲源将周期性的光脉冲序列传输至所述光脉冲处理系统中的第一强度调制器，同时将携带待处理的数据信息的低速光脉冲信号输入所述第一强度调制器；
[0033]所述第一强度调制器对所述光脉冲序列进行调制，获取携带待处理的数据信息的标准光脉冲信号；所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔等于所述光脉冲序列的周期时间；
[0034]所述第一强度调制器将所述标准光脉冲信号传输至所述高速信号获取装置，所述高速信号获取装置通过对所述标准光脉冲信号进行谐振操作，获取所述标准光脉冲信号对应的高速信号；
[0035]所述高速信号获取装置将所述高速信号传输至第二强度调制器，所述第二强度调制器从所述高速信号获取装置输出的所述高速信号中选择携带完整信息的高速光脉冲信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光脉冲处理系统，包括：第一基准光脉冲源(100)，用于产生周期性的光脉冲序列；与所述第一基准光脉冲源(100)串联的第一强度调制器(101)，用于接收所述光脉冲序列和携带待处理的数据信息的低速光脉冲信号，并用于通过所述低速光脉冲信号对所述光脉冲序列进行调制，获取携带所述待处理的数据信息的标准光脉冲信号，所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔等于所述光脉冲序列的周期时间；与所述第一强度调制器(101)串联的高速信号获取装置(105)，用于通过对所述标准光脉冲信号进行谐振操作，获取所述标准光脉冲信号对应的高速信号；与所述高速信号获取装置(105)串联的第二强度调制器(104)，用于从所述高速信号获取装置(105)输出的高速信号中选择携带完整信息的高速光脉冲信号。2.根据权利要求1所述的光脉冲处理系统，其特征在于，所述高速信号获取装置(105)包括：第一延时调制器(102)和第一光学谐振腔(103)；其中，所述第一延时调制器(102)与所述第一强度调制器(101)串联，用于依次对所述标准光脉冲信号中每个光脉冲进行延时处理，延时的时间依次等差增长，相邻光脉冲延时的时间之差相等，获取第一延时信号；所述第一光学谐振腔(103)，用于依次获取所述第一延时信号的各个光脉冲，并且将不同时刻进入所述第一光学谐振腔(103)的光脉冲进行谐振循环，获取叠加信号；光脉冲在所述第一光学谐振腔(103)循环一周的时间与所述第一延时信号的相邻光脉冲中心的时间间隔之差，小于光脉冲序列的周期时间，且大于光脉冲序列中每个光脉冲的脉冲宽度，所述叠加信号为所述标准光脉冲信号对应的高速信号；或者，所述高速信号获取装置(105)包括：第二光学谐振腔；所述第二光学谐振腔用于在接收到所述标准光脉冲信号之后，对所述标准光脉冲信号进行谐振循环，并输出经过谐振循环的光脉冲信号，所述经过谐振循环的光脉冲信号为所述标准光脉冲信号对应的高速信号，其中，所述标准光脉冲信号在所述第二光学谐振腔循环一周的时间小于所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔，并且所述标准光脉冲信号在所述第二光学谐振腔循环一周的时间与所述标准光脉冲信号的相邻光脉冲中心的时间间隔之差，小于所述光脉冲序列的周期时间，且大于所述光脉冲序列中每个光脉冲的脉冲宽度。3.根据权利要求2所述的光脉冲处理系统，其特征在于，所述第一光学谐振腔(103)与所述第一延时调制器(102)相串联，或者所述第一延时调制器(102)位于所述第一光学谐振腔(103)的内部。4.根据权利要求1所述的光脉冲处理系统，其特征在于，还包括：第三光学谐振腔(203)，用于接收携带待处理的数据信息的高速光脉冲信号，并对所述高速光脉冲信号的各个光脉冲进行循环；第二基准光脉冲源(200)，用于产生周期性的第二光脉冲序列；与所述第二基准光脉冲源(200)串联的第二延时调制器(202)，用于对所述第二光脉冲序列中每个光脉冲进行延时处理，获取第二延时信号，其中，延时的时间依次等差增长，相邻光脉冲延时的时间差相等，高速光脉冲信号中相邻光脉冲中心的时间间隔与光脉冲在所述第三光学谐振腔(203)循环一周的时间之和等于第二延时信号中相邻光脉冲中心的时间
间隔；与所述第三光学谐振腔(203)和所述第二延时调制器(202)同时连接的第一光开关(204)，用于筛选所述第三光学谐振腔(203)输出的高速光脉冲信号中与第二延时信号同步的部分，组成低速光脉冲信号。5.根据权利要求1所述的光脉冲处理系统，其特征在于，还包括：第四光学谐振腔，用于接收携带待处理的数据信息的高速光脉冲信号，并对所述高速光脉冲信号的各个光脉冲进行循环；第四基准光脉冲源，用于产生周期性的第四光脉冲序列；与第四光学谐振腔和第四基准光脉冲源分别连接的第二光开关，所述第二光开关用于筛选第四光学谐振腔输出的高速光脉冲信号与第四光脉冲序列同步的部分，组成低速光脉冲信号；其中，所述高速光脉冲信号中相邻脉冲中心的时间间隔与光脉冲在所述第四光学谐振腔循环一周的时间之和等于第四光脉冲序列中相邻光脉冲中心的时间间隔。6.根据权利要求4所述的光脉冲处理系统，其特征在于，所述第一光开关(204)为采用倍频或合频方式的光开关。7.根据权利要求2所述的光脉冲处理系统，其特征在于，所述光脉冲处理系统中的光学谐振腔内设置有增益介质，用以对光脉冲的强度进行补偿。8.根据权利要求2所述的任意一项的光脉冲处理系统，其特征在于，所述第一延时调制器(102)和所述第一光学谐振腔(103)之间还串联有强度衰减调制器，强度衰减调制器对第一延时信号中的光脉冲依次进行强度衰减，衰减的强度依次等比递减。9.根据权利要求4所述的任意一项的光脉冲处理系统，其特征在于，所述第二基准光脉冲源(200)与所述第二延时调制器(202)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹志军，吕新杰，叶志霖，许启诚，
申请(专利权)人：南京南智先进光电集成技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：