一种高速精密可调谐光延时器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速精密可调谐光延时器，所述高速精密可调谐光延时器包括：入射光纤与偏振控制器的输入端相连，偏振控制器的输出端与单边带调制器的输入端相连，单边带调制器的输出端与延时光纤相连，射频驱动源的输出端与单边带调制器射频信号端口相连；输入光先通过偏振控制器，改变偏振状态，然后送入射频驱动源控制的单边带调制器进行移频，移频后的光信号经过固定长度的延时光纤从而实现相对入射光的延时。本系统属于电控光延时系统，不存在任何机械调节器件，因此响应速度快；且该光延时器能够综合实现光延时中高速、高精度、可调谐这三个关键技术难点。
【专利说明】一种高速精密可调谐光延时器
【技术领域】
[0001]本发明涉及光延时器领域，尤其涉及一种高速精密可调谐光延时器。
【背景技术】
[0002]光延时器是利用器件的光学性质从而在光传播过程中引入相位延迟和时间延时的器件，它在光信号同步校准、光信息缓存、全光时分复用、光孤子通信、全息投影、偏振模色散补偿以及各种光学检测中都有着广泛的应用。光延时器的主要性能参数有:延时量、可调谐性、调谐速度、调谐精度和稳定性等。
[0003]目前实现光延时的主要技术方法有:光纤延时线、基于光纤物理特性的可调光延时器、链路转换型的光延时器、基于晶体双折射特性的光延时器、基于机械调节元件距离的可调光延时器、基于布里渊效应的可调慢光延时器等。光纤延时线利用一定长度的光纤增加光传输的光程，实现延时；但是光纤延时线的延时量固定不可调，而且容易受到外界环境因素的影响，稳定性较差。基于光纤物理特性的可调光延时器是利用光纤的热光效应、弹光效应等，调节光纤温度或所受应力，改变延时量大小；此类延时器可以精密调节延时量，但是需要精密控制温度或应力的机械控制装置，因此调谐速度低。链路转换型的光延时器利用光电开关等器件改变光的传播路径，实现高速可调延时；但是此类延时器一般只具有几个固定的延时量可供选择，难以实现延时量的连续可调。基于晶体双折射特性的光延时器利用晶体的双折射特性使入射光的两个正交偏振分量产生一定的光程差，从而产生固定的延时量；此类延时器便于设计加工，但只适用于特定波长，因此其工作波长范围窄，且延时量一般固定。基于机械调节元件距离的可调光延时器利用机械部件调节延时器内光学元件之间的距离改变光程，实现延时量的调节；此类延时器的延时量调节范围大，调节精度可以达到飞秒量级且工作波长范围宽，但是机械调节装置的存在直接导致延时器调谐速度低。基于布里渊效应的可调慢光延时器利用布里渊散射将入射光转换为频率不同的光信号，再利用光纤色散延时，通过泵浦光功率改变慢光的群速度，从而改变延时量；但是此类延时器需要较高的泵浦光功率，结构复杂。
[0004]综上，目如的光延时器各有优缺点，但尚未有一种技术可以综合实现闻速、闻精度、可调谐、高稳定性这几个关键技术指标。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种高速精密可调谐光延时器，通过该光延时器实现了延时量的高速、高精度可调谐，详见下文描述:
[0006]一种高速精密可调谐光延时器，所述高速精密可调谐光延时器包括:偏振控制器、单边带调制器、延时光纤、射频驱动源，
[0007]入射光纤与所述偏振控制器的输入端相连，所述偏振控制器的输出端与所述单边带调制器的输入端相连，所述单边带调制器的输出端与所述延时光纤相连，所述射频驱动源的输出端与所述单边带调制器射频信号端口相连；[0008]输入光先通过所述偏振控制器，改变偏振状态，然后送入所述射频驱动源控制的所述单边带调制器进行移频，移频后的光信号经过固定长度的所述延时光纤从而实现相对入射光的延时。
[0009]本发明提供的技术方案的有益效果是:该高速精密可调谐光延时器利用射频驱动源控制单边带调制器产生光移频量，再通过延时光纤实现入射光信号的延时。本系统属于电控光延时系统，不存在任何机械调节器件，因此响应速度快；且该光延时器能够综合实现光延时中高速、高精度、可调谐这三个关键技术难点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为一种高速精密可调谐光延时器的结构示意图。
[0011]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0012]1:偏振控制器；2:单边带调制器；
[0013]3:延时光纤； 4:射频驱动源。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0015]为了实现延时量的高速、高精度可调谐，本发明实施例提供了一种高速精密可调谐光延时器，参见图1，详见下文描述:
[0016]该高速精密可调谐光延时器包括:偏振控制器1、单边带调制器2、延时光纤3、射频驱动源4。入射光纤与偏振控制器I的输入端相连，偏振控制器I的输出端与单边带调制器2的输入端相连，单边带调制器2的输出端与延时光纤3相连，射频驱动源4的输出端与单边带调制器2射频信号端口相连。
[0017]由于单边带调制器2是偏振相关器件，所以输入光先经过偏振控制器I调整其偏振状态，然后送入射频驱动源4驱动的单边带调制器2进行精密移频，移频后的光信号在固定长度的延时光纤3内实现相对入射光的延时。延时量的调节由射频驱动源4控制，从而实现高速精密地调谐延时量。
[0018]本发明可以通过调节射频驱动源4的频率从而改变入射光的移频量，不同移频量的光经过相同长度的延时光纤之后的延时量不同，从而实现延时量的连续可调谐。因此射频驱动源4的频率越低，光移频量越小，延时精度越高，就可以得到更高的延时精度，从而实现延时量的精细调谐。另外射频驱动源4的频率越低，系统对射频器件的要求越低，制备成本越低。
[0019]其中，延时的调谐由射频驱动源4的改变实现，属于电控调谐，延时器的性能稳定可靠。
[0020]本发明利用单边带调制器的移频作用和延时光纤的色散效应对光学延时量实现高速精密的调谐，具体工作原理是:输入光先通过偏振控制器1，改变其偏振状态，然后送入射频驱动源4控制的单边带调制器2进行精密移频，移频后的光信号经过固定长度的延时光纤3从而实现相对入射光的延时。单边带调制器2在射频驱动源4的调谐下对入射光信号实现高速精密的移频，调节射频驱动源4的频率，便可以高速地调节单边带调制器2对入射光信号的移频量，移频后的光信号在固定长度的延时光纤3中的光程发生变化，从而实现入射光信号延时量的高速精密调谐。
[0021]综上所述，本发明实施例通过利用射频驱动源控制单边带调制器产生光移频量，再通过延时光纤实现入射光信号的延时。本系统属于电控光延时系统，不存在任何机械调节器件，因此响应速度快；且该光延时器能够综合实现光延时中高速、高精度、可调谐这三个关键技术难点。
[0022]本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0023]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0024]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高速精密可调谐光延时器，其特征在于，所述高速精密可调谐光延时器包括:偏振控制器(I)、单边带调制器(2)、延时光纤(3)、射频驱动源(4)， 入射光纤与所述偏振控制器(I)的输入端相连，所述偏振控制器(I)的输出端与所述单边带调制器(2)的输入端相连，所述单边带调制器(2)的输出端与所述延时光纤(3)相连，所述射频驱动源(4)的输出端与所述单边带调制器(2)射频信号端口相连； 输入光先通过所述偏振控制器(I )，改变偏振状态，然后送入所述射频驱动源(4)控制的所述单边带调制器(2)进行移频，移频后的光信号经过固定长度的所述延时光纤(3)从而实现相对入射光的延时。
【文档编号】G02F1/01GK103852914SQ201410076982
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】王肇颖, 刘士圆, 侯云哲, 罗莎, 葛春风 申请人:天津大学