[发明专利]脉冲相位稳定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电子及光纤通信技术领域，特别涉及一种基于交叉偏振调制原理的、适用于光纤锁模激光器输出脉冲相位稳定方法及其装置。

背景技术

光纤通信系统中可以采用时分复用方式进行通信，提高通信线路的带宽利用率。然而，时分复用需要将不同用户的信息在时域上进行区分，要实现高速，例如大于10Gb/s的通信，每个比特周期不能大于100ps。如果要实现更高速的通信，或者考虑不同用户比特之间可能产生的干扰，每个承载信息的光脉冲宽度要远远小于100ps。因此，脉宽小于5ps的超短光脉冲被广泛应用于高速时分复用光纤通信。

目前，常用的超短光脉冲技术是主动锁模激光器。主动锁模激光器主要包括半导体锁模和光纤锁模两种。其中，光纤锁模激光器因其输出功率大、波长容易控制等优点获得了广泛的关注。光纤锁模激光器的基本结构是光纤环镜的谐振腔，环内有光电调制器进行谐波调制来实现主动锁模机制，环内的光纤放大器用来实现增益控制，并且可以添加可调谐光滤波器进行波长调节。这种光纤锁模激光器在OOK(On-OffKeying，幅移键控)调制中取得了很大的成功，目前利用光纤锁模激光器实现的OOK时分复用技术速率可以达到160Gb/s以上。随着速率的提高，需要使用更加复杂的调制格式，例如DQPSK(Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying，差分四相移键控)调制。然而，由于不同脉冲之间的相位会受到环境、温度、抖动等外界干扰的影响发生非常敏感的变化，光纤锁模激光器无法保证脉冲相位稳定的一致性。另外，由于DQPSK系统的解调需要利用自相干技术，即：相邻两个脉冲的干涉效应，来实现信号接收，如果光纤锁模激光器输出的脉冲相位不稳定，无法获得稳定的干涉信号，将严重影响系统性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于如何实现光纤锁模激光器输出脉冲相位稳定。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种脉冲相位稳定方法，包括：

S1：获得连续光作为信号光；

S2：对所述信号光和待处理脉冲光进行偏振态调制和功率控制，并将其一起输入各相同性的非线性介质中进行交叉偏振调制；

S3：对交叉偏振调制后的输出光进行滤波处理，滤除脉冲光；

S4：对滤波处理后的信号光进行偏振态调整和强度转换，获得波长转换光信号，由此输出脉冲信号。

优选地，步骤S1中，所述偏振态调制包括：使所述脉冲光的偏振方向与所述各相同性的非线性介质的慢轴一致，且使所述信号光与所述脉冲光的偏振方向保持45°夹角。

优选地，步骤S1中，所述功率控制包括：使脉冲光和信号光的功率满足：

Δφ=2πLλ(ΔnL+43n2|A2s|2)=Nπ,]]>N为奇数；

其中，|A_2s|²为脉冲光强；λ为信号光波长；Δn_L＝n_s-n_f，对应于光纤固有的线性双折射。

优选地，步骤S4中，所述偏振态调整包括：当所述脉冲光的光强表现为高功率“1”时，使所述滤波处理后的信号光的偏振方向与所述各相同性的非线性介质的慢轴呈-45度的夹角；当所述脉冲光的光强表现为低功率“0”时，使所述滤波处理后的信号光的偏振方向与所述各相同性的非线性介质的慢轴呈45度的夹角。

优选地，步骤S4中，所述强度调制包括：将所述偏振态调整后的信号光转化为强度信号。