[实用新型]非周期宽带响应电光调制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种电光调制领域的装置，具体是一种非周期宽带响应电光调制器。

背景技术

随着现代信息社会对高速、大容量通信系统的要求，光电子技术得到了迅速发展。利用比电子通信载频频率高1000倍的光子作为通信载频，克服了微电子技术的局限，实现了更准确、更高效和远距离地传送信息的目的。因此，作为将电子和光子紧密结合的“桥梁”，即电光调制器，得到了蓬勃的发展。

光调制就是将电信号加载到光波上并使得光波的可光测量，如位相、频率、振幅、偏振，发生变化的过程。通过在激光器的外部设置调制器，利用调制信号作用于调制元件时所产生的物理效应，使通过调制器的激光束的某一参量随调制信号变化。如今，利用聚合物材料制成和利用属于铁电畴晶体范围的铌酸锂材料制成的相位调制器和强度调制器的制作技术已经成熟，对于聚合物材料器件，其电光响应快，介电常数小，电光系数大，转换效率高等一些特点受到了研究者的广泛注意，但是从商用开发角度上看，由于该类电光调制器在光功率耐受性和长期稳定性比较差，使得商用开发价值小。而基于铁电畴晶体制成的电光调制器，无论是从光功率性耐受性还是长期稳定性，以及制作成本，都是理想电光调制器的选择。对于该类调制器的特点是：损耗小，典型的器件插入损耗为4dB左右，无频率啁啾器件的半波电压仅为5V。但是由于铌酸锂晶体中微波与光波之间的速度失配较大，调制带宽受到限制。如果要提升器件的带宽，需要对波导和电极作复杂的设计。然而，对于目前商用微波源来说，其出射微波频率往往由于工作温度，空气湿度，工作电压波动等一些不可预计的影响因素造成了“频率漂移”，其实际频率往往与需求频率存在一段频率差，造成电光调制器由于驱动频率不匹配而调制作用低下。因此，如何克服此类问题成为了光电类研究者的关注点之一。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种非周期宽带响应电光调制器，利用光学超晶格的非周期性来提供丰富的倒格矢，来补偿不同频率微波与光波之间的相速度差，从而迫使该类电光调制器能够同时在适用带宽下的不同频率微波驱动下，获得效果一致的调制作用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，包括：非周期光学超晶格、偏振器和带有SMA接头的电阻，其中：非周期光学超晶格的前端设置偏振器，非周期光学超晶格右端串联带有SMA接头的电阻。

所述的非周期光学超晶格上设有行波电极，该行波电极的主体设置于非周期光学超晶格的中间位置，主体的两端分别延伸至非周期光学超晶格的边缘。

所述的行波电极的特征阻抗为50Ω。

所述的带有SMA接头的电阻连接于非周期光学超晶格右端5mm处。

技术效果

现有的电光调制器只能够单一地对匹配微波频率驱动起明显调制作用，而对匹配频率邻域内其他频率，调制效果迅速下降。然而，目前微波源会时常由于外界温度，空气湿度，工作电压不稳定等因素影响，造成出射微波频率漂移。因此，解决调制器对响应频率过于精确的要求成为了需要解决的问题之一。因此，本实用新型利用起偏器和经过特殊设计的铌酸锂晶体，成功解决了过去电光调制器对于因“频率漂移”导致的调制作用低下问题。本实用新型主要是基于准速度匹配原理，利用模拟退火算法，计算得到了能够对中心频率为3GHz，带宽为0.6GHz的微波响应的非周期畴结构分布，实现了在目标带宽内，确保该电光调制器对入射光的相位调制效果一致，避免了上述调制效果迅速下降的问题。另外，通过控制微波功率，可实现光谱扩展可控，达到调制目的。

附图说明

图1为实施例1的非周期性光学超晶格结构俯视图；

图2为实施例1中铌酸锂晶片的结构示意图；

图3为实施例1中行波电极的设计示意图；

图4为实施例1工作示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的

实施例。

实施例1

本实施例的电光调制器在目标响应带宽条件下，即在f_m=2.7GHz～3.3GHz之间的任何频率微波驱动下，实现入射光的光谱可展宽幅度Δf_n＝2f_mθ,其中：Δf_n是光谱展宽度，f_m为微波频率，θ为光谱调制度。