专利名称：减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置的制作方法
技术领域：
一种减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置，属于高速光通信领域，尤其涉及高速的光时钟提取技术。
已有的RZ码的3R再生原理如
图1所示，由光耦合器、光时钟恢复单元和光判决门组成。其中光时钟恢复可采用由全光或光电混和的方法。工作流程是畸变的光数据信号由耦合器分成两束，一束入射到时钟恢复单元，提取出抖动小、信噪比高并具有理想波形的位时钟光脉冲。另一束光数据信号控制光判决门的开与关，使通过它的位时钟光脉冲受到光数据信号的调制，从而输出再整形和再定时的再生光数据信号。
时钟提取是3R再生的的关键技术。如何提取出抖动小、信噪比高并具有理想波形的位时钟脉冲是再生成功与否的关键，也是目前国际上研究的热点。其中德国的HHI利用特殊的自脉动DFB激光器时钟恢复、MZI-SOA(马赫—曾德干涉仪型半导体光放大器)光开关作判决门，实现了10Gb/s的全光再生，但是自脉动激光器结构复杂，价格昂贵，不易获得。英国的BT实验室采用电时钟恢复、超快非线性干涉仪实现了40Gb/s的信号再生，由于有电时钟恢复，不适合向全光网发展的要求。希腊的雅典国家理工大学采用基于SOA注入锁模光纤环激光器进行了30Gb/s时钟提取，这是目前最有代表性的全光时钟的方法。
基于SOA的注入锁模光纤环激光器的原理图如图2所示。系统的核心器件是SOA。当SOA的增益大于环内的损耗时，在环内将产生激光，激光的波长由滤波器的中心波长决定。环内的隔离器保证了激光的单向传输。数据信号经过WDM耦合注入SOA中，消耗SOA中的载流子，从而影响SOA的增益和折射率，因此对环内的激光产生调制。调节环内的光延迟线来调节光纤环的长度，如果光纤环的基频为注入数据信号码率的整数分之一，则环内的激光经过一定圈数的传输后，将会达到锁模，产生与注入数据信号码率相同的时钟脉冲。
该方法的优点是方案比较简单，而且是全光时钟提取。但是该方案最大的缺点在于目前SOA载流子的恢复时间仍然长达数百皮秒，在用于高速率的时钟提取(例如40Gb/s)时，提取出的时钟存在着与注入数据信号的码型有关的幅度起伏和时间抖动，我们称之为码型效应。希腊雅典国家理工大学在30Gb/s的时钟提取中，采用了把提取出的时钟通过另外一个SOA，利用SOA的饱和放大作用减少由于码型效应引起的脉冲幅度起伏。由此可见，利用基于SOA的注入锁模光纤激光器进行高速率的时钟提取时主要包括两个技术环节1、光时钟提取2、减少码型效应。
本发明的特征在于它含有自由谱区与数据码率相同的梳状滤波器，它是由在相向的面上镀有反射率在90％以上的高反射膜的两个平行且对准的反射镜M1和M2组成的一个F-P滤波器；一个与M1粘接可接受反馈信号以控制两反射镜M1、M2的间距以保证梳状滤波器的自由谱区与输入数据信号码率相同的压电陶瓷PZT；一根一端与反射镜M2相连而另一端与基于半导体光放大器(SOA)的注入锁模激光器(IMLL)中的波分复用器(WDM)的输入端相连的数据信号输出光纤，以及与上述光纤相连的注入锁模光纤环激光器IMLL。所述的梳状滤波器是由在相向的面上镀有反射率在90％以上的高反射膜的两个平行且对准的光纤的端面组成的一个F-P滤波器，其中输出信号的那根光纤与加有用以控制两光纤的间距的反馈信号的压电陶瓷PZT相粘接。所述的高反射膜是氟化镁/硫化锌介质膜。所述的反射镜M1、M2都用K9玻璃制作。
使用证明它可实现预期目的。
图2基于SOA注入锁模激光器的全光时钟提取实验装置原理图。
图3已有的所有用SOA减少幅度起伏的原理图。
图4本发明的减少码型效应引起的脉冲幅度起伏和时间抖动的实施的装置。
权利要求
1.减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置，含有注入锁模光纤环激光器。其特征在于它含有自由谱区与数据码率相同的梳状滤波器，它是由在相向的面上镀有反射率在90％以上的高反射膜的两个平行且对准的反射镜M1和M2组成的一个F-P滤波器；一个与M1粘接可接受反馈信号以控制两反射镜M1、M2的间距以保证梳状滤波器的自由谱区与输入数据信号码率相同的压电陶瓷PZT；一根一端与反射镜M2相连而另一端与基于半导体光放大器(SOA)的注入锁模激光器(IMLL)中的波分复用器(WDM)的输入端相连的数据信号输出光纤，以及与上述光纤相连的注入锁模光纤环激光器IMLL。
2.根据权利要求1的减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置，其特征在于所述的梳状滤波器是由在相向的面上镀有反射率在90％以上的高反射膜的两个平行且对准的光纤的端面组成的一个F-P滤波器，其中输出信号的那根光纤与加有用以控制两光纤的间距的反馈信号的压电陶瓷PZT相粘接。
3.根据权利要求1或2的减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置，其特征在于所述的高反射膜是氟化镁/硫化锌介质膜。
4.根据权利要求1的减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置特征在于所述的反射镜M1、M2都用K9玻璃制作。
全文摘要
减少注入锁模光纤环激光器时钟提取中的码型效应的装置,属于高速光通信技术领域,其特征在于,它含有:自由谱区与数据信号码率相同的梳状滤波器,它是由在相向的面上镀有反射率在90%以上的高反射膜的两个平行且对准的反射镜或两根光纤端面组成的一个F－P滤波器;一端与数据信号的输入光纤相连,且加有用以控制两反射镜间距的反馈信号的压电陶瓷;另一端用光纤与注入锁模光纤环激光器相连。用两根光纤的端面作反射镜时,压电陶瓷可与输出端的一根光纤粘接(也可与输入端的一根光纤粘接)。与把提取的时钟脉冲通过另外一个半导体光放大器的装置相比,它具有简单实用,费用低且能同时减少由于码型效应引起的幅度起伏和时间抖动的优点。
文档编号H04B10/12GK1375945SQ02117078
公开日2002年10月23日 申请日期2002年4月29日 优先权日2002年4月29日
发明者娄采云, 王桐, 高以智 申请人:清华大学