減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置的製作方法

2023-04-29 22:39:46 2

專利名稱：減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置的製作方法
技術領域：
一種減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置，屬於高速光通信領域，尤其涉及高速的光時鐘提取技術。
已有的RZ碼的3R再生原理如

圖1所示，由光耦合器、光時鐘恢復單元和光判決門組成。其中光時鐘恢復可採用由全光或光電混和的方法。工作流程是畸變的光數據信號由耦合器分成兩束，一束入射到時鐘恢復單元，提取出抖動小、信噪比高並具有理想波形的位時鐘光脈衝。另一束光數據信號控制光判決門的開與關，使通過它的位時鐘光脈衝受到光數據信號的調製，從而輸出再整形和再定時的再生光數據信號。
時鐘提取是3R再生的的關鍵技術。如何提取出抖動小、信噪比高並具有理想波形的位時鐘脈衝是再生成功與否的關鍵，也是目前國際上研究的熱點。其中德國的HHI利用特殊的自脈動DFB雷射器時鐘恢復、MZI-SOA(馬赫—曾德幹涉儀型半導體光放大器)光開關作判決門，實現了10Gb/s的全光再生，但是自脈動雷射器結構複雜，價格昂貴，不易獲得。英國的BT實驗室採用電時鐘恢復、超快非線性幹涉儀實現了40Gb/s的信號再生，由於有電時鐘恢復，不適合向全光網發展的要求。希臘的雅典國家理工大學採用基於SOA注入鎖模光纖環雷射器進行了30Gb/s時鐘提取，這是目前最有代表性的全光時鐘的方法。
基於SOA的注入鎖模光纖環雷射器的原理圖如圖2所示。系統的核心器件是SOA。當SOA的增益大於環內的損耗時，在環內將產生雷射，雷射的波長由濾波器的中心波長決定。環內的隔離器保證了雷射的單向傳輸。數據信號經過WDM耦合注入SOA中，消耗SOA中的載流子，從而影響SOA的增益和折射率，因此對環內的雷射產生調製。調節環內的光延遲線來調節光纖環的長度，如果光纖環的基頻為注入數據信號碼率的整數分之一，則環內的雷射經過一定圈數的傳輸後，將會達到鎖模，產生與注入數據信號碼率相同的時鐘脈衝。
該方法的優點是方案比較簡單，而且是全光時鐘提取。但是該方案最大的缺點在於目前SOA載流子的恢復時間仍然長達數百皮秒，在用於高速率的時鐘提取(例如40Gb/s)時，提取出的時鐘存在著與注入數據信號的碼型有關的幅度起伏和時間抖動，我們稱之為碼型效應。希臘雅典國家理工大學在30Gb/s的時鐘提取中，採用了把提取出的時鐘通過另外一個SOA，利用SOA的飽和放大作用減少由於碼型效應引起的脈衝幅度起伏。由此可見，利用基於SOA的注入鎖模光纖雷射器進行高速率的時鐘提取時主要包括兩個技術環節1、光時鐘提取2、減少碼型效應。
本發明的特徵在於它含有自由譜區與數據碼率相同的梳狀濾波器，它是由在相向的面上鍍有反射率在90％以上的高反射膜的兩個平行且對準的反射鏡M1和M2組成的一個F-P濾波器；一個與M1粘接可接受反饋信號以控制兩反射鏡M1、M2的間距以保證梳狀濾波器的自由譜區與輸入數據信號碼率相同的壓電陶瓷PZT；一根一端與反射鏡M2相連而另一端與基於半導體光放大器(SOA)的注入鎖模雷射器(IMLL)中的波分復用器(WDM)的輸入端相連的數據信號輸出光纖，以及與上述光纖相連的注入鎖模光纖環雷射器IMLL。所述的梳狀濾波器是由在相向的面上鍍有反射率在90％以上的高反射膜的兩個平行且對準的光纖的端面組成的一個F-P濾波器，其中輸出信號的那根光纖與加有用以控制兩光纖的間距的反饋信號的壓電陶瓷PZT相粘接。所述的高反射膜是氟化鎂/硫化鋅介質膜。所述的反射鏡M1、M2都用K9玻璃製作。
使用證明它可實現預期目的。
圖2基於SOA注入鎖模雷射器的全光時鐘提取實驗裝置原理圖。
圖3已有的所有用SOA減少幅度起伏的原理圖。
圖4本發明的減少碼型效應引起的脈衝幅度起伏和時間抖動的實施的裝置。
權利要求
1.減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置，含有注入鎖模光纖環雷射器。其特徵在於它含有自由譜區與數據碼率相同的梳狀濾波器，它是由在相向的面上鍍有反射率在90％以上的高反射膜的兩個平行且對準的反射鏡M1和M2組成的一個F-P濾波器；一個與M1粘接可接受反饋信號以控制兩反射鏡M1、M2的間距以保證梳狀濾波器的自由譜區與輸入數據信號碼率相同的壓電陶瓷PZT；一根一端與反射鏡M2相連而另一端與基於半導體光放大器(SOA)的注入鎖模雷射器(IMLL)中的波分復用器(WDM)的輸入端相連的數據信號輸出光纖，以及與上述光纖相連的注入鎖模光纖環雷射器IMLL。
2.根據權利要求1的減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置，其特徵在於所述的梳狀濾波器是由在相向的面上鍍有反射率在90％以上的高反射膜的兩個平行且對準的光纖的端面組成的一個F-P濾波器，其中輸出信號的那根光纖與加有用以控制兩光纖的間距的反饋信號的壓電陶瓷PZT相粘接。
3.根據權利要求1或2的減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置，其特徵在於所述的高反射膜是氟化鎂/硫化鋅介質膜。
4.根據權利要求1的減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置特徵在於所述的反射鏡M1、M2都用K9玻璃製作。
全文摘要
減少注入鎖模光纖環雷射器時鐘提取中的碼型效應的裝置,屬於高速光通信技術領域,其特徵在於,它含有:自由譜區與數據信號碼率相同的梳狀濾波器,它是由在相向的面上鍍有反射率在90%以上的高反射膜的兩個平行且對準的反射鏡或兩根光纖端面組成的一個F－P濾波器;一端與數據信號的輸入光纖相連,且加有用以控制兩反射鏡間距的反饋信號的壓電陶瓷;另一端用光纖與注入鎖模光纖環雷射器相連。用兩根光纖的端面作反射鏡時,壓電陶瓷可與輸出端的一根光纖粘接(也可與輸入端的一根光纖粘接)。與把提取的時鐘脈衝通過另外一個半導體光放大器的裝置相比,它具有簡單實用,費用低且能同時減少由於碼型效應引起的幅度起伏和時間抖動的優點。
文檔編號H04B10/12GK1375945SQ02117078
公開日2002年10月23日 申請日期2002年4月29日 優先權日2002年4月29日
發明者婁採雲, 王桐, 高以智 申請人:清華大學