[发明专利]一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法

权利要求书

1.一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，包括：

(1)、先通过泵浦激光与辅助激光在光学微腔中产生用于获得等间隔相干光场的克尔光梳，继续调节泵浦激光与辅助激光的波长与功率，使光梳稳定在孤子锁模状态，记录克尔光梳每个梳齿的自由光谱范围f₀；

(2)、根据所需再生M阶调制信号，在克尔光梳上滤出频率间隔为Mf₀或(M-2)f₀的两个齿，分别作为泵浦光记为P₁、P₂，并测量出泵浦光P₁、P₂的中心频率记为f_p1、f_p2；然后继续在克尔光梳上滤出两束泵浦光之间且与泵浦光P₁相距f₀的梳齿作为载波；

(3)、在载波上调制含有噪声的M阶调制信号，作为信号光记为s，并测量出信号光s的中心频率记为f_s；

(4)、调节信号光s与泵浦光P₁的偏振态，并将偏振控制后的信号光与泵浦光P₁通过高非线性材料进行高阶四波混频，然后滤出信号光的M-1次谐波作为闲频光记为i，并测量出闲频光i的中心频率记为f_i；

(5)、将闲频光i、信号光s以及泵浦光P₁与P₂一起耦合至高非线性材料中，耦合后的四束光在高非线性材料中进行相敏放大，相敏放大时闲频光与泵浦光会在信号光处产生一束新生光，新生光再与信号光发生干涉实现M阶调制信号的相位再生；

(6)、调节闲频光i、信号光s以及泵浦光P₁与P₂的功率与偏振态，通过监控再生信号光的光谱，以达到最佳的相位再生；

(7)、当相位再生达到最佳后，滤出再生信号光，提取再生信号光的相位传递函数，从而获得再生M阶调制信号，实现M阶信号的相位再生。

2.根据权利要求1所述的一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，所述克尔光梳每个梳齿的自由光谱范围f₀满足：f₀大于再生M阶调制信号带宽的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，所述闲频光i、信号光s以及泵浦光P₁与P₂的中心频率应满足：f_s+f_i＝f_p1+f_p2或f_s-f_i＝f_p1-f_p2。

4.根据权利要求1所述的一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，所述步骤(6)中调节功率与偏振态时，闲频光i与信号光s的功率满足：

P_i＝P_s/(M-1)

其中，M表示需要再生任意高阶调制格式信号的阶数，P_i为闲频光功率， P_s为信号光功率。

5.根据权利要求1所述的一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，所述载波与泵浦光P₁的频率差等于闲频光与泵浦光P₂的频率差，均等于f₀。

6.根据权利要求1所述的一种基于克尔光梳的任意高阶调制格式信号相位再生方法，其特征在于，所述闲频光与信号光的相位共轭，且闲频光的相位是信号光的M-1倍。