一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器制造技术

本发明专利技术公开了一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，涉及光通信领域，该光学单边带调制器中，光波导包括：输入直波导、MZ结构波导和输出直波导；MZ结构波导包括依次连接的分束波导、两臂平行波导和合束波导；其中，电极组包括：设置在MZ结构波导上的强度调制区射频电极组、偏置电极组、有效光功率调节电极组以及设置在输入直波导或输出直波导上的相位调制区射频电极组；强度调制区射频电极组和相位调制区射频电极组均用于加载射频微波信号；偏置电极组用于调节偏置工作点；有效光功率调节电极组用于调节两臂平行波导的上下臂的光功率。本发明专利技术产生的光学单边带调制信号能在保留载波的同时实现边带抑制比在0～﹢∞范围内任意可调。意可调。意可调。

【技术实现步骤摘要】
一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器


[0001]本专利技术涉及光通信领域，特别是涉及一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器。

技术介绍

[0002]光学单边带调制信号由于其不受色散引起的频率相关功率变化影响，被广泛应用于长距离光纤通信、高精度光纤传感、高分辨率光矢量网络分析仪等。光学单边带调制信号的产生方法主要分为两大类，一是光滤波法，二是移相法。光滤波法只能对特定波长的光进行滤波，单个器件难以满足载波波长变化等宽光谱场景的应用需求，而移相法的使用不受载波波长限制，应用范围更广。移相法产生光学单边带信号的调制器结构主要有以下两种：
[0003]第一种是如图1所示的双平行M
‑
Z结构，用该类型调制器可以产生载波抑制单边带调制信号，但需要对三个光学偏置点和微波相位进行控制，操作复杂，此外载波抑制单边带调制信号在接收端需要引入相干光拍频，成本较高，其中，E
in
表示输入调制器的光信号；E
out
表示输出调制器的光信号。第二种是如图2所示的双驱M
‑
Z结构，采用该结构可在保留载波的同时有效抑制一阶或二阶边带，但由于每组电极只对M
‑
Z结构中的一臂进行调制，调制效果较低，同时由于混合耦合器、电缆线等器件的非理想所导致的微波调制深度及相位偏差使其无法实现边带抑制比0～﹢∞的任意调节。
[0004]综上，现有的光学单边带调制器无法在保留载波的同时实现边带抑制比0～﹢∞的任意调节。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术实施例提供一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，其产生的光学单边带调制信号能在保留载波的同时实现边带抑制比在0～﹢∞范围内任意可调。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
[0007]一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，包括：电极组和光波导；
[0008]所述电极组包括：强度调制区射频电极组、偏置电极组、有效光功率调节电极组以及相位调制区射频电极组；
[0009]所述光波导包括：输入直波导、MZ结构波导和输出直波导；所述MZ结构波导包括分束波导、两臂平行波导和合束波导；所述输入直波导、所述分束波导、所述两臂平行波导、所述合束波导和所述输出直波导依次连接；
[0010]所述强度调制区射频电极组、所述偏置电极组和所述有效光功率调节电极组均设置在所述MZ结构波导上；所述相位调制区射频电极组设置在目标直波导上；所述目标直波导为所述输入直波导或所述输出直波导；
[0011]所述强度调制区射频电极组和所述相位调制区射频电极组均用于加载射频微波信号；所述偏置电极组用于调节偏置工作点；所述有效光功率调节电极组用于调节所述两臂平行波导的上下臂的光功率。
[0012]可选地，所述分束波导包括：第一分支波导和第二分支波导；所述两臂平行波导，包括：上臂波导和下臂波导；所述合束波导，包括：第三分支波导和第四分支波导；
[0013]所述第一分支波导的一端与所述第二分支波导的一端连接，形成第一连接点；所述输入直波导与所述第一连接点连接；所述第一分支波导的另一端、所述上臂波导、所述第二分支波导的一端依次连接；所述第二分支波导的另一端、所述下臂波导、所述第二分支波导的一端依次连接；所述第二分支波导的另一端与所述第二分支波导的另一端连接，形成第二连接点；所述输出直波导与所述第二连接点连接。
[0014]可选地，从所述两臂平行波导的输入端到输出端依次设置所述强度调制区射频电极组和所述偏置电极组；
[0015]所述强度调制区射频电极组，包括：三个平行的第一射频电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间设置一个第一射频电极；所述上臂波导和所述下臂波导的外侧均设置一个第一射频电极；
[0016]所述偏置电极组，包括：三个平行的偏置电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间设置一个偏置电极；所述上臂波导和所述下臂波导的外侧均设置一个偏置电极。
[0017]可选地，所述有效光功率调节电极组设置在所述合束波导上；
[0018]所述有效光功率调节电极组，包括：四个调节电极；所述第三分支波导位于其中两个调节电极之间；所述第四分支波导位于另外两个调节电极之间。
[0019]可选地，所述有效光功率调节电极组设置在所述分束波导上；所述第一分支波导和所述第二分支波导之间具有交叉耦合效应；
[0020]所述有效光功率调节电极组，包括：三个调节电极；所述第一分支波导和所述第二分支波导之间设置一个调节电极；所述第一分支波导和所述第二分支波导的外侧均设置一个调节电极。
[0021]可选地，所述光学单边带调制器，还包括：副平行波导和耦合器；
[0022]所述副平行波导，包括：第一平行波导和第二平行波导；
[0023]所述第一分支波导、所述第一平行波导、所述耦合器、所述上臂波导依次连接；所述第二分支波导、所述第二平行波导、所述耦合器、所述下臂波导依次连接；
[0024]所述有效光功率调节电极组，包括：四个平行的调节电极；所述第一平行波导位于其中两个调节电极之间；所述第二平行波导位于另外两个调节电极之间。
[0025]可选地，所述有效光功率调节电极组设置在所述两臂平行波导上；
[0026]从所述两臂平行波导的输入端到输出端依次设置所述强度调制区射频电极组、所述偏置电极组和所述有效光功率调节电极组；
[0027]所述有效光功率调节电极组，包括：三个调节电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间之间设置一个调节电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间的外侧均设置一个调节电极。
[0028]可选地，所述相位调制区射频电极组，包括：三个平行的第二射频电极；所述目标直波导位于其中两个第二射频电极之间。
[0029]可选地，所述光学单边带调制器，还包括：芯片衬底；所述电极组和所述光波导均设置在所述芯片衬底上。
[0030]可选地，所述耦合器为3dB耦合器。
[0031]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0032]本专利技术实施例提出了一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，在MZ结构波导上的设置强度调制区射频电极组、偏置电极组、有效光功率调节电极组，在输入直波导或输出直波导上设置相位调制区射频电极组，强度调制区射频电极组和相位调制区射频电极组均用于加载射频微波信号，偏置电极组用于调节偏置工作点，有效光功率调节电极组用于调节两臂平行波导的上下臂的光功率，这样射频微波信号分为两路，一路由强度调制区射频电极组输入，一路由相位调制区射频电极组输入，此时通过偏置电极组调整强度调制区上下两臂光相位差(即偏置工作点)，通过有效光功率调节电极组调整上下两臂光功率，可以使得器件输出光信号的
±
1阶边带的功率值的比值覆盖0～﹢∞范围，进而使得产生的光学单边带调制信号的边带抑制比覆盖0～﹢∞，能在保留载波的同时实现边带抑制比的任意可调。
附图说明
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，其特征在于，包括：电极组和光波导；所述电极组包括：强度调制区射频电极组、偏置电极组、有效光功率调节电极组以及相位调制区射频电极组；所述光波导包括：输入直波导、MZ结构波导和输出直波导；所述MZ结构波导包括分束波导、两臂平行波导和合束波导；所述输入直波导、所述分束波导、所述两臂平行波导、所述合束波导和所述输出直波导依次连接；所述强度调制区射频电极组、所述偏置电极组和所述有效光功率调节电极组均设置在所述MZ结构波导上；所述相位调制区射频电极组设置在目标直波导上；所述目标直波导为所述输入直波导或所述输出直波导；所述强度调制区射频电极组和所述相位调制区射频电极组均用于加载射频微波信号；所述偏置电极组用于调节偏置工作点；所述有效光功率调节电极组用于调节所述两臂平行波导的上下臂的光功率。2.根据权利要求1所述的一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，其特征在于，所述分束波导包括：第一分支波导和第二分支波导；所述两臂平行波导，包括：上臂波导和下臂波导；所述合束波导，包括：第三分支波导和第四分支波导；所述第一分支波导的一端与所述第二分支波导的一端连接，形成第一连接点；所述输入直波导与所述第一连接点连接；所述第一分支波导的另一端、所述上臂波导、所述第二分支波导的一端依次连接；所述第二分支波导的另一端、所述下臂波导、所述第二分支波导的一端依次连接；所述第二分支波导的另一端与所述第二分支波导的另一端连接，形成第二连接点；所述输出直波导与所述第二连接点连接。3.根据权利要求2所述的一种边带抑制比任意可调的光学单边带调制器，其特征在于，从所述两臂平行波导的输入端到输出端依次设置所述强度调制区射频电极组和所述偏置电极组；所述强度调制区射频电极组，包括：三个平行的第一射频电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间设置一个第一射频电极；所述上臂波导和所述下臂波导的外侧均设置一个第一射频电极；所述偏置电极组，包括：三个平行的偏置电极；所述上臂波导和所述下臂波导之间设置一个偏置电极；所述上臂波导和所述下臂波导的外侧均设置一个偏置电极。4.根据权利要求2所述的一种边带抑制比任意可调的光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：余华，李淼淼，周思远，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：