[发明专利]一种反射式MZI结构的全光PAM再生器

权利要求书

1.一种反射式MZI结构的全光PAM再生器，其特征在于，包括：三端口光环行器、MZI结构单元、双向光放大器和光反射镜；

所述的三端口光环行器包括输入端口、输出端口和双向端口；劣化的PAM光信号从光环行器的输入端口经其双向端口注入到MZI结构单元，从MZI结构单元返回的再生PAM光信号再次经过该双向端口由光环行器的输出端口输出；

所述的MZI结构单元包括2×2光耦合器1、2×2光耦合器2、高非线性光纤、互易光移相器、非互易光移相器；MZI结构单元的首尾分别串联2×2光耦合器1和2×2光耦合器2，2×2光耦合器1的输入端接三端口光环行器的双向端口，2×2光耦合器2的输出端接双向光放大器；在MZI结构单元的上臂依次串联一高非线性光纤环，其下臂依次串联一个互易光移相器和非互易光移相器；

2×2光耦合器1接收到三端口光环行器输出的劣化光PAM信号后，将其分成上、下两路，其中，上路光信号输入至高非线性光纤环，并在高非线性光纤环中发生自相位调制，同时在受到反向传输光信号的交叉相位调制干扰下，产生一个随着输入功率变化的非线性相移的光信号；下路光信号经过互易光移相器，使其产生一个固定相移用于调节再生工作电平大小，再正向经过非互易光移相器使其产生一个正向相移用于消除由反向传输光带来的交叉相位调制的影响；上、下两路光信号耦合到2×2光耦合器2中，并发生双光束正向干涉，通过2×2光耦合器2耦合输出至双向光放大器；

双向光放大器正向放大正向干涉输出光信号，再经过光反射镜反射后折回双向光放大器，双向光放大器再进行反向放大后再次进入MZI结构单元，经过MZI结构单元的逆向传输后，通过三端口光环行器的输出端口输出再生后的PAM光信号；

其中，所述的非互易光移相器采用磁线振双折射原理，通过改变外加磁场来调整非互易光移相器的正向和反向相移之间的相对大小，从而改变正向和反向传输光信号的功率转移曲线平坦区域的平移，来消除交叉相位调制带来的影响，使正向和反向传输光信号的功率转移曲线平坦区域对准。

2.根据权利要求1所述的一种反射式MZI结构的全光PAM再生器，其特征在于，所述的双向光放大器可以用单向光放大器代替，只对正向或反向干涉输出光信号进行放大。

3.根据权利要求1所述的一种反射式MZI结构的全光PAM再生器，其特征在于，所述的2×2光耦合器1和2×2光耦合器2的耦合效率满足：ρ₁+ρ₂≈1，其中，

ρ₁为2×2光耦合器1的耦合效率，ρ₂为2×2光耦合器2的耦合效率，且ρ₁＜0.1。