中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀的製作方法

2023-12-02 01:28:31 2

中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀的製作方法
【專利摘要】中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，屬於光纖通信領域，克服了現有光梳狀幹涉儀中心波長和信道間隔的不可調諧性、成本高、應用受限的問題。構成該光梳狀幹涉儀各器件的連接：摻雜光纖（1）的兩端分別與第一、第二2×1光耦合器（21、22）的一字埠相連，第一、第二2×1光耦合器的分叉埠（211、221）分別經第一、第二光隔離器（61、62）與第一、第二長周期光柵（11、12）相連，第二長周期光柵與光帶阻濾波器（7）相連；第一、第二光調製器（41、42）的輸入埠分別與第一、第二泵浦光源（31、32）相連，其調製埠與信號發生器（5）相連，其輸出埠分別與第一、第二2×1光耦合器的分叉埠（212、222）相連。
【專利說明】中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖通信領域，尤其涉及一種中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
【背景技術】
[0002]光纖通信技術的飛速發展和多媒體通信技術的日益成熟，人們對高速、寬帶的需求越來越大。光波分復用技術(WDM)可以在不另設新光纖線路的情況下，通過將多路不同波長的光信號稱合到一根光纖中傳輸，從而極大地降低網絡建設成本。然而，隨著密集波分復用系統(DWDM)信道間隔的不斷減小，對網絡節點處濾波器件性能的壓力正成為制約DWDM系統信道數進一步增加的主要障礙，因此光梳狀幹涉儀醞遇而生。
[0003]光梳狀幹涉儀能將一路多波長光信號分成奇波長信道和偶波長信道，從而使各信道間隔加倍，可有效緩解DWDM系統信道間隔減小對網絡節點處濾波器性能的壓力。目前光梳狀幹涉儀主要有:馬赫-增德爾型幹涉儀(Mach-Zehnder Interferometer)和麥可遜型幹涉儀(Michelson interferometer)。這些梳狀幹涉儀在插入損耗和隔離度等基本性能方面都比較好，然而中心波長和信道間隔的不可調諧性，很大程度上限制了它們在動態DWDM系統中應用。近年來，雖然有人提出中心波長可調的光梳狀幹涉儀[章飛、金曉峰、冀軍等，「一種高速可調的光梳狀濾波器，國家發明專利200910097284.X」 ]，但由於採用雙折射晶體和波片等體光學元件，極大地增大了系統結構的複雜性和與通信光纖間的耦合損耗性。因此，具有中心波長和信道間隔可調特性的光梳狀幹涉儀呈現出巨大的應用前景。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是克服現有光梳狀幹涉儀中心波長和信道間隔的不可調諧性、成本高、應用受限，提供一種中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0005]本發明的技術方案:
中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，該幹涉儀包括，摻雜光纖、第一長周期光柵、第二長周期光柵、第一 2X1光耦合器、第二 2X1光耦合器、第一泵浦光源、第二泵浦光源、第一光調製器、第二光調製器、信號發生器、第一光隔離器、第二光隔離器、光帶阻濾波器。
[0006]所述各器件的連接如下:
所述的第一 2X1光耦合器的第一分叉埠經第一光隔離器與第一長周期光柵相連，第一 2X1光耦合器的一字埠與摻雜光纖的一端相連，摻雜光纖的另一端與第二 2X1光耦合器的一字埠相連，第二 2X1光耦合器第一分叉埠經第二光隔離器與第二長周期光柵的一端相連，第二長周期光柵的另一端與光帶阻濾波器相連。
[0007]第一光調製器的輸入埠與第一泵浦光源相連，第一光調製器的調製埠與信號發生器相連，第一光調製器的輸出埠與第一 2X I光耦合器的第二分叉埠相連。
[0008]第二光調製器的輸入埠與第二泵浦光源相連，第二光調製器的調製埠與信號發生器相連，第二光調製器的輸出埠與第二 2 X I光耦合器的第二分叉埠相連。
[0009]構成雙向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0010]所述的第一 2X1光耦合器的一字埠經摻雜光纖、第二光隔離器與第二長周期光柵的一端相連，第二長周期光柵的另一端與光帶阻濾波器相連。
[0011]所述的第一 2X1光耦合器的第二分叉埠與第一光調製器的輸出埠相連，第一光調製器的輸入埠與第一泵浦光源相連，第一光調製器的調製埠與信號發生器相連。
[0012]構成前向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0013]所述的第二 2X1光耦合器的一字埠與摻雜光纖的一端相連，摻雜光纖的另一端經第一光隔離器與第一長周期光柵相連。
[0014]所述的第二 2X1光耦合器的第二分叉埠與第二光調製器的輸出埠相連，第二光調製器的輸入埠與第二泵浦光源相連，第二光調製器的調製埠與信號發生器相連。
[0015]構成後向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0016]所述的摻雜光纖為摻鉺光纖、摻鐿光纖或摻銩光纖，或在泵浦光作用下折射率發生改變的光纖:光子晶體光纖、超結構光纖或雙包層光纖。
[0017]本發明的有益效果具體如下:
本發明公開一種中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，充分利用兩個長周期光柵對纖芯模和包層模的分路合路特性，構成一個光纖馬赫-增德爾幹涉儀，並通過泵浦光調節摻雜光纖的折射率來改變幹涉路徑的有效長度，從而實現對幹涉儀中心波長和信道間隔的靈活調諧。相比於現有的光梳狀幹涉儀，該梳狀幹涉儀具有插入損耗低、結構簡單成本低、中心波長和信道間隔調諧方便的優點，能更好地擴展DWDM系統的應用空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1雙向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀結構圖。
[0019]圖2前向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀結構圖。
[0020]圖3後向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀結構圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
[0022]實施方式一
一種中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，如圖1，該幹涉儀包括，摻雜光纖1、第一長周期光柵11、第二長周期光柵12、第一 2X1光稱合器21、第二 2X1光稱合器22、第一泵浦光源31、第二泵浦光源32、第一光調製器41、第二光調製器42、信號發生器5、第一光隔離器61、第二光隔離器62、光帶阻濾波器7。
[0023]所述各器件的連接如下:
所述的第一 2X1光耦合器21的第一分叉埠 211經第一光隔離器61與第一長周期光柵11相連，第一 2X1光稱合器21的一字埠 213與摻雜光纖I的一端相連，摻雜光纖I的另一端與第二 2X1光稱合器22的一字埠 223相連,第二 2X1光稱合器22第一分叉埠 221經第二光隔離器62與第二長周期光柵12的一端相連，第二長周期光柵12的另一端與光帶阻濾波器7相連。
[0024]第一光調製器41的輸入埠與第一泵浦光源31相連，第一光調製器41的調製埠與信號發生器5相連，第一光調製器41的輸出埠與第一 2X1光稱合器21的第二分叉埠 212相連。
[0025]第二光調製器42的輸入埠與第二泵浦光源32相連，第二光調製器42的調製埠與信號發生器5相連，第二光調製器42的輸出埠與第二 2X1光稱合器22的第二分叉埠 222相連。
[0026]構成雙向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0027]實施方式二
一種中心波長和信道間隔可調的梳狀幹涉儀，如圖2，該幹涉儀包括，摻雜光纖1、第一長周期光柵11、第二長周期光柵12、第一 2X1光稱合器21、第一泵浦光源31、第一光調製器41、信號發生器5、第一光隔離器61、第二光隔離器62、光帶阻濾波器7。所述各器件的連接如下:
所述的第一 2X1光耦合器21的第一分叉埠 211經第一光隔離器61與第一長周期光柵11相連，第一 2X1光稱合器21的一字埠 213經摻雜光纖1、第二光隔離器62與第二長周期光柵12的一端相連，第二長周期光柵12的另一端與光帶阻濾波器7相連。
[0028]所述的第一 2X1光耦合器21的第二分叉埠 212與第一光調製器41的輸出埠相連，第一光調製器41的輸入埠與第一泵浦光源31相連，第一光調製器41的調製埠與信號發生器5相連。
[0029]構成前向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0030]實施方式三
一種中心波長和信道間隔可調的梳狀幹涉儀，如圖3，該幹涉儀包括，摻雜光纖1、第一長周期光柵11、第二長周期光柵12、第二 2X1光耦合器22、第二泵浦光源32、第二光調製器42、信號發生器5、第一光隔離器61、第二光隔離器62、光帶阻濾波器7。所述各器件的連接如下:
所述的第二 2X1光耦合器22的一字埠 223與摻雜光纖I的一端相連，摻雜光纖I的另一端經第一光隔離器61與第一長周期光柵11相連。
[0031]所述的第二 2X I光耦合器22第一分叉埠 221經第二光隔離器62與第二長周期光柵12的一端相連，第二長周期光柵12的另一端與光帶阻濾波器7相連。
[0032]所述的第二 2X I光耦合器22的第二分叉埠 222與第二光調製器42的輸出埠相連，第二光調製器42的輸入埠與第二泵浦光源32相連，第二光調製器42的調製埠與信號發生器5相連。
[0033]構成後向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
[0034]實施方式中，所述的摻雜光纖I為摻鉺光纖、摻鐿光纖或摻銩光纖，或在泵浦光作用下折射率發生改變的光纖:光子晶體光纖、超結構光纖或雙包層光纖。
【權利要求】
1.中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，其特徵在於:該幹涉儀包括，摻雜光纖(I)、第一長周期光柵(11)、第二長周期光柵(12)、第一 2X1光稱合器(21)、第二 2X I光耦合器(22)、第一泵浦光源(31)、第二泵浦光源(32)、第一光調製器(41)、第二光調製器(42)、信號發生器(5)、第一光隔離器(61)、第二光隔離器(62)、光帶阻濾波器(7)； 所述各器件的連接如下: 所述的第一 2X1光耦合器(21)的第一分叉埠(211)經第一光隔離器(61)與第一長周期光柵(11)相連，第一 2X I光稱合器(21)的一字埠(213)與摻雜光纖(I)的一端相連，摻雜光纖(I)的另一端與第二 2X1光稱合器(22)的一字埠(223)相連,第二 2X1光耦合器(22)第一分叉埠(221)經第二光隔離器(62)與第二長周期光柵(12)的一端相連，第二長周期光柵(12)的另一端與光帶阻濾波器(7)相連； 第一光調製器(41)的輸入埠與第一泵浦光源(31)相連，第一光調製器(41)的調製埠與信號發生器(5)相連,第一光調製器(41)的輸出埠與第一 2X1光稱合器(21)的第二分叉埠(212)相連； 第二光調製器(42)的輸入埠與第二泵浦光源(32)相連，第二光調製器(42)的調製埠與信號發生器(5)相連，第二光調製器(42)的輸出埠與第二 2X1光耦合器(22)的第二分叉埠(222)相連； 構成雙向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
2.根據權利要求1所述的中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，其特徵在於: 所述的第一 2X I光耦合器(21)的一字埠(213)經摻雜光纖(I)、第二光隔離器(62)與第二長周期光柵(12)的一端相連，第二長周期光柵(12)的另一端與光帶阻濾波器(7)相連； 所述的第一 2X1光耦合器(21)的第二分叉埠(212)與第一光調製器(41)的輸出埠相連，第一光調製器(41)的輸入埠與第一泵浦光源(31)相連，第一光調製器(41)的調製埠與信號發生器(5)相連； 構成前向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
3.根據權利要求1所述的中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，其特徵在於: 所述的第二 2 X I光耦合器(22)的一字埠( 223)與摻雜光纖(I)的一端相連，摻雜光纖(I)的另一端經第一光隔離器(61)與第一長周期光柵(11)相連； 所述的第二 2X1光耦合器(22)的第二分叉埠(222)與第二光調製器(42)的輸出埠相連，第二光調製器(42)的輸入埠與第二泵浦光源(32)相連，第二光調製器(42)的調製埠與信號發生器(5)相連； 構成後向泵浦光調諧型中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀。
4.根據權利要求1所述的中心波長和信道間隔可調的光梳狀幹涉儀，其特徵在於，所述的摻雜光纖(I)為摻鉺光纖、摻鐿光纖或摻銩光纖，或在泵浦光作用下折射率發生改變的光纖:光子晶體光纖、超結構光纖或雙包層光纖。
【文檔編號】H04B10/25GK103630975SQ201310075026
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年3月8日 優先權日:2013年3月8日
【發明者】董小偉, 劉文楷, 王志軍 申請人:北方工業大學