[实用新型]基于微纳光纤的全光调制器和调制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于微纳光纤的全光调制器和调制系统。该全光调制器包括微纳光纤和一维半导体纳米材料，微纳光纤的一端为输入光纤，中部为均匀区域光纤段，另一端为输出光纤，输入光纤与均匀区域光纤段的接头处为锥形，均匀区域光纤段是将光纤中部去除涂覆层，对已去除涂覆层的部分进行循环拉锥操作得到的，输出光纤与均匀区域光纤段的接头处为锥形，一维半导体纳米材料吸附在均匀区域光纤段的表面。由于一维半导体纳米材料相较于二维材料，在空气中不易发生化学变化，增加了全光调制器的寿命。该全光调制器结构简单、调制效率高，使用微纳光纤，易于光纤耦合，降低连接损耗。

技术领域

本实用新型涉及光纤通信领域，尤其涉及一种基于微纳光纤的全光调制器和调制系统。

背景技术

全光调制器是光通信网络、光纤激光器和光纤传感领域的关键器件之一，能够使光波的某些参数如振幅、频率、相位、偏振状态和持续时间等按一定的规律发生变化。作为全光网的关键器件，光调制器已广泛应用于光通信、测距、光学信息处理、光存储和显示等方面。

全光调制器的本质是通过光的作用来改变材料的光学性质，从而使得信道中信号光的某些参数发生变化。制作全光调制器件的材料通常是具有克尔效应的有机聚合物、化合物半导体、二维材料等。比较典型的全光调制器是微纳复合结构型，是以硅基波导、微纳光纤等作为载体，环绕波导或微纳光纤生长一层或多层二维材料(如石墨烯、黑磷等)，通过外加开关光控制波导或微纳光纤中信号光的状态从而实现调制的功能。然而，许多二维材料(例如石墨烯)容易在空气中发生某些化学变化(如被氧化等)，使得全光调制器逐渐失去器件性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于微纳光纤的全光调制器和调制系统，可以解决现有技术中全光调制器中的二维材料易发生化学变化，从而导致全光调制器失去器件性能的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种基于微纳光纤的全光调制器，其特征在于，所述全光调制器包括微纳光纤和一维半导体纳米材料；

所述微纳光纤的一端为输入光纤，中部为均匀区域光纤段，另一端为输出光纤，所述输入光纤与所述均匀区域光纤段的接头处为锥形，所述均匀区域光纤段是将光纤中部去除涂覆层，对已去除涂覆层的部分进行循环拉锥操作得到的，所述输出光纤与所述均匀区域光纤段的接头处为锥形，所述一维半导体纳米材料吸附在所述均匀区域光纤段的表面。

为实现上述目的，本实用新型第二方面提供一种调制系统，其特征在于，所述系统包括第一激光器、光斩波器、反射镜、透镜、第二激光器和所述全光调制器；

所述第一激光器输出的控制激光经过所述光斩波器射入所述反射镜，由所述反射镜反射所述控制激光并经所述透镜透射后，射入所述全光调制器的一维半导体纳米材料上，所述控制激光的单光子能量大于所述一维半导体纳米材料对应的禁带宽度；

所述第二激光器输出的光射入所述全光调制器的输入光纤，经射入所述一维半导体纳米材料上的所述控制激光的调制后，由所述全光调制器的输出光纤输出调制激光。

本实用新型提供一种基于微纳光纤的全光调制器和调制系统。该全光调制器使用一维半导体纳米材料，该一维半导体纳米材料相较于二维材料，在空气中不易发生化学变化，使全光调制器的寿命大大增加，同时，由于一维半导体纳米材料吸附在均匀区域光纤段的表面，使得该全光调制器结构简单、调制效率高。该全光调制器使用微纳光纤，易于光纤耦合，降低连接损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例中一种基于微纳光纤的全光调制器的结构示意图；