[发明专利]一种产生大啁啾的级联光调制器

说明书

本发明公开了一种产生大啁啾的级联光调制器，由一个激光器、顺序设置的多组级联的调制模块以及一个同步电压信号发生器组成。激光器发出相干性很好的激光，达到多组级联的调制模块，每一级调制模块包括一个光延迟器、一个偏振控制器和一个电光调制器和一个放大器；进入每一级调制模块的激光首先经过可调光延迟器调整延迟时间，然后进入的光纤偏振控制器调整其偏振态，这个延时和偏振调整后的偏振光进入电光调制器，电光调制器在同步电压信号控制下，产生所需要的频率啁啾，然后进入光放大器进行功率补偿；经过级联的多级调制模块后，获得频移数倍于单级调制的频率啁啾，以满足宽带调频通信和大动态范围啁啾的需求。

技术领域

本发明涉及宽带调制技术领域，尤其涉及一种产生大啁啾的级联光调制器。

背景技术

在光通信和光纤传感中，利用对光源的相位进行调制，使光源产生一定的啁啾，从而扩展光源的频谱，是一种提高通信可靠性和传感器测量动态范围的重要技术。最常见的就是扩展频谱通信和利用啁啾的φ-OTDR技术。实验表明，啁啾越大，通信或者传感器系统性能越好。目前，产生啁啾是利用铌酸锂电光调制器进行相位调制，由于电光调制器的半波电压一般不是很大，约在若干伏特的范围，所以相位调制的范围也就在0～π的范围内。尽管增大调制电压，可以扩大相位调制的范围(也称为调制深度)，但是电压升高后调制的速率将下降，于是就产生了调制速率和调制范围的矛盾。因为瞬时频率的变化是正比于相位调制的速率的，所以增大调制电压并不能获得大的频率啁啾，从而限制了这种技术的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产生大啁啾的级联光调制器，能解决调制电压与频率啁啾之间的矛盾。

为实现上述目的，本发明提供了一种产生大啁啾的级联光调制器，所述产生大啁啾的级联光调制器包括一个激光器、级联的多组调制模块和同步电压信号发生器，所述激光器与级联的多组所述调制模块经过光纤连接，所述同步电压信号发生器与级联的多组所述调制模块通过电信号连接；每一级所述的调制模块均包括一个可调光延迟器、一个光纤偏振控制器、一个电光调制器和一个光放大器，所述可调光延迟器、所述光纤偏振控制器、所述电光调制器和所述光放大器依次用光纤连接。

其中，所述可调光延迟器包括输入自聚焦透镜、输出自聚焦透镜和直角棱镜，所述输入自聚焦透镜和所述输出自聚焦透镜均位于所述直角棱镜同侧，且所述输入自聚焦透镜和所述输出自聚焦透镜平行设置。

其中，所述光纤偏振控制器为手动偏振控制器或电动偏振控制器中的任一种。

其中，所述电光调制器为基于铌酸锂晶体的电光调制器。

其中，所述光放大器为掺铒光纤放大器或半导体光放大器中的任一种。

本发明的一种产生大啁啾的级联光调制器，激光器发出的相干性很好的激光，达到一组级联的调制模块，在每一级调制模块中，进入的激光首先经过一个可调光延迟器调整延迟时间，以确保和由同步电压信号发生器的控制电压V(t)同步，然后进入的光纤偏振控制器，经输出一个满足电光调制要求的偏振态，这个延时和偏振调整后的偏振光进入电光调制器，电光调制器在同步电压信号控制下，产生所需要的频率啁啾，然后进入光放大器进行功率补偿，以便补偿由可调光延迟器、光纤偏振控制器以及电光调制器所形成的损耗，解决调制电压与频率啁啾之间的矛盾。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种产生大啁啾的级联光调制器的结构示意图。

图2是本发明提供的单级调制模块的结构示意图。

图3是本发明提供的可调光延迟器的结构示意图。