[发明专利]一种数字化可编程的全光微分器

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种数字化可编程的全光微分器。

背景技术

关于实现低阶或高阶的全光微分器的方法有很多种，如利用半导体光放大器(SOA)的非线性效应、马赫泽德尔干涉仪(MZM)的传输函数、利用刻写特殊切趾的布拉格光纤光栅(FBG)、相移长周期光纤光栅(LPG)、硅基微环谐振腔、基于液晶技术的可编程滤波器等等。

目前的技术中，可以通过多个硅基微环谐振腔(低阶微分器)级联实现高阶微分器的功能，或使用多个长周期光纤光栅(低阶微分器)实现高阶微分器的功能。

但，在这些实现全光信号的微分方法中，存在的缺陷在于没有办法很好的实现波长和带宽的可调谐性，关于全光微分器的科研论文中，一般使用基于硅基微环或者特殊切趾光纤光栅的方法只能够实现固定波长和固定处理带宽的全光微分器，并没有办法很好的实现可调谐性。而采用液晶可编程滤波器实现微分器的方法虽然可以实现微分器波长和带宽的可调谐性，但是其插入损耗较大，并不利于在实际全光信号处理、产生和光纤通信系统中使用。

综上所述，目前的全光微分器存在无法灵活地改变微分器的处理波长和处理带宽，或插入损耗较大的技术问题。

发明内容

本发明通过提供一种数字化可编程的全光微分器，解决了现有技术中全光微分器，存在无法改变处理波长和处理带宽，或插入损耗较大的技术问题。

本发明提供了一种数字化可编程全光微分器，包括：

光纤，所述光纤上刻写有线性啁啾布拉格光纤光栅；

程控热打印头，与所述光纤贴合，所述程控热打印头上设置有可编程加热阵列，所述可编程加热阵列由多个密集的加热点构成；

热沉，与所述光纤以及所述程控热打印头贴合；

上位机，用于获取用户输入的控制参数，并基于所述控制参数生成对应的控制指令；

下位机，与所述上位机以及所述程控热打印头连接，用于获取所述控制指令，并基于所述控制指令控制所述可编程加热阵列上的每个加热点的加热温度以及加热时间。

优选的，所述线性啁啾布拉格光纤光栅、所述可编程加热阵列、以及所述热沉三者紧密贴合。

优选的，所述下位机，包括：

驱动控制电路模块，与所述程控热打印头连接；

数据通信模块，与所述上位机以及所述驱动控制电路模块连接；

其中，所述数据通信模块用于接收所述上位机发来的所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述驱动控制电路模块，所述驱动控制电路模块用于基于所述控制指令，控制所述可编程加热阵列上的每个加热点的加热温度以及加热时间。

优选的，所述驱动控制电路模块，还用于：

获取所述程控热打印头的工作状态信息，并通过所述数据通信模块将所述工作状态信息发送给所述上位机。

优选的，所述下位机，还包括：

电源模块，与所述程控热打印头、所述驱动控制电路模块、以及所述数据通信模块连接，用于向所述程控热打印头、所述驱动控制电路模块以及所述数据通信模块供电。

本发明提供的数字化可编程全光微分器不需要多级级联，处理波长和处理带宽可调谐，采用全数字化控制电路控制程控打印头来驱动可编程加热阵列，实现可编程的温度场分布，精确加热光纤光栅的特定位置，实现特定阶数(如二阶)全光微分器的传输函数；控制温度场分布的部署位置，可以控制全光微分器的处理波长；精确控制温度场的分布，可以控制全光微分器的3dB处理带宽。本发明提供的数字化可编程全光微分器，相比较以往的技术而言，具有以下优点或技术效果：

1、首次提出了基于可编程加热阵列和线性啁啾布拉格光纤光栅的数字化可编程全光微分器的技术。

2、具有全数字化程控的特点，可以直接通过上位机灵活地控制微分器的处理波长和处理带宽，解决了现有技术中全光微分器，存在无法够灵活地改变处理波长和处理带宽的技术问题。

3、由于没有采用多级级联的方法，也没有硅基与光纤相互耦合带来的损耗，具有插入损耗更小的优势，解决了现有技术中全光微分器，存在插入损耗较大的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例中数字化可编程全光微分器的结构图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种数字化可编程的全光微分器，解决了现有技术中的全光微分器，存在无法改变处理波长和处理带宽，或插入损耗较大的技术问题。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：