[发明专利]基于IQ调制器的任意波形产生的装置及方法

说明书

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种基于IQ调制器的任意波形产生的装置及方法，装置包括锁模激光器、IQ调制器、射频信号发生器、第一色散光纤、第二色散光纤等；锁模激光器、第一色散光纤、IQ调制器输入端通过光纤依次相连；锁模激光器的激光脉冲时钟的输出端与射频信号发生器的时钟触发端相连；IQ调制器与射频信号发生器相连，射频信号发生器产生的射频信号进入IQ调制器，并对时域上展宽后的脉冲信号进行IQ调制；IQ调制器的输出端和第二色散光纤相连。本发明能够实现非对称的任意波形产生，以及输出相对于输入射频信号更高带宽的波形。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种基于IQ调制器的任意波形产生的装置及方法。

背景技术

自从激光的出现，对于超短光脉冲产生的研究一直是一个热点，随着超短光脉冲的应用领域的逐步扩大，对于实际应用中除了需要产生高质量的光脉冲，并且对于脉冲的波形可调谐性也提出了要求。因此，为了实现脉冲的可调谐性，超短脉冲整形的概念被提出，近些年，随着光通信的发展，产生了OAWG(optical arbitrary waveform generation)技术，它利用光的高速率、宽带宽等优点，突破电子瓶颈，通过改变光脉冲的幅度、相位、波长等信息，实现任意波形的产生。自21世纪初以来，在量子信息科学领域，研究活动正在迅速增加，这一研究领域有望取得巨大的技术进步，这可能对我们未来计算和通信得运营方式产生深远影响。科学家们正在通过利用量子力学的原理，研究量子位的行为，如何产生可调谐、高质量的任意波形在研究过程中起着至关重要的作用。产生的波形可用于产生无线电波范围内的电磁信号，进而刺激或共振所研究的材料。通过应用OAWG技术可以产生需要的任意波形以及产生更高重复频率的信号，因此在量子信息科学、光通信、光网络、光信息处理等领域都有很大的研究前景。

(Weiner,Andrew M.Femtosecond pulse shaping using spatial lightmodulators.Review of scientific instruments 71.5(2000):1929-1960.)中首次提出了基于空间光调制器(SLM)的用于产生任意波形的脉冲整形技术，通过空间调制输入超短脉冲的空间色散光谱来执行波形合成；但是在利用空间光调制器来实现脉冲整形涉及到空间到光纤和光纤到空间的耦合，使得系统复杂，从而限制了系统的应用。

(Chi,Hao,and Jian-ping Yao.Symmetrical waveform generation based ontemporal pulse shaping using amplitude-only modulator.Electronics Letters43.7(2007):415-417.)中提到的时间脉冲整形(TPS)技术，即在时域进行脉冲整形，典型的TPS系统包括两段色散量大小相等、符号相反的色散原件和光电调制器，在系统的输出端，可以获得经过光电调制器后RF信号的傅里叶变换波形。为了实现任意波形产生，需要用到振幅调制器和相位调制器，而它们同时使用使得系统非常复杂，尤其是必须确保振幅和相位信号之间的精确同步；但是仅使用幅度调制器时，输出的调制后信号是实信号，由于傅里叶变换的性质，输出的时域波形总是对称的，在更广泛的应用中，产生非对称的波形是有必要的。

针对以上技术问题，故需对现有技术进行改进。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种基于IQ调制器的任意波形产生的装置及方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

基于IQ调制器的任意波形产生的装置，其包括锁模激光器、IQ调制器、射频信号发生器、第一色散光纤、第二色散光纤等；锁模激光器、第一色散光纤、IQ调制器输入端通过光纤依次相连；锁模激光器的激光脉冲时钟的输出端与射频信号发生器的时钟触发端相连；IQ调制器与射频信号发生器相连，射频信号发生器产生的射频信号进入IQ调制器，并对时域上展宽后的脉冲信号进行IQ调制；IQ调制器的输出端和第二色散光纤相连。