一种引入参考光的电光调制器光脉冲整形装置及整形方法_3

文档序号:9809458阅读:来源:国知局
元的输出接 入电光调制器,RF驱动器根据微处理器的控制信号对电调制信号放大后加载到电光调制 器,数模转换单元根据微处理器的控制信号控制电光调制器的偏置电压。
[0055]本例输入的信号光λ1ΙΝ为线偏振连续激光或脉冲光,波长l〇53nm。本例装置输出信 号光脉冲宽度为3.09ns、频率为1kHz的低频窄脉冲光。
[0056]本例输入的参考光λ2ΙΝ是高稳定线偏振激光器提供的连续光,波长980nm。
[0057] 本例波分复用器、电光调制器、解波分复用器和光电探测器适用于参考光和信号 光波长,经光纤连接。
[0058]本例电光调制器件为波导型铌酸锂电光强度调制器。本例电调制信号Μ由波形发 生器产生。
[0059] 本例光电探测器为PIN型光电二极管。具体为Gcro-ip系列光电探测器,饱和功率 g 2mW,响应时间为Ins,响应度g 0 · 8A/W。
[0000]引入参考光的电光调制器的光脉冲整形方法实施例1
[0061]本例采用上述引入参考光的电光调制器光脉冲整形装置实施例。
[0062]本例输入的信号光λΗΝ为重复频率1kHz,脉冲宽度lys线偏振脉冲光,波长 1053nm〇
[0063] 本例输入的参考光λ21N是高稳定线偏振激光器提供的连续光,波长980nm,平均功 率10mW〇
[0064] 本例电调制信号Μ由波形发生器产生,为3ns方波,调制频率1kHz。
[0065] 本引入参考光的电光调制器的光脉冲整形方法实施例1,具体包括以下步骤:
[0066] 步骤1、确认最佳偏置电压
[0067] 此步骤工作流程如图2所示,系统通电启动进行初始化,
[0068] 取波长1053nm的线偏振连续激光作为信号光和参考光一起输入波分复用器,射频 驱动器正常工作。本步骤中光电调制器输出的信号光接入光功率计。
[0069] 微处理器先进行粗略扫描,遍历光电调制器的各偏置电压点,步长为0.01V,从最 高偏置电压遍历到最低偏置电压,微处理器的电压控制指令经数模转换单元转换后送入光 电调制器,在各偏置电压点,记录信号光输出功率值,同时透过电光调制器的参考光在光电 探测器转换为相应的电信号,并经模数转换单元采样送入微处理器,即微处理器接收对应 电光调制器输出的参考光的光强度米样值。取信号光输出功率最小时对应的偏置电压为粗 略的最佳偏置电压值。之后微处理器进行精细扫描,即在粗略最佳偏置点电压值±〇.〇2V范 围内进行扫描,步长为0.002V,信号光输出功率为最小时,对应的偏置电压为最佳偏置电压 V〇,记录此最佳偏置电压值V〇,信号光输出功率为最小时对应的参考光光强度采样值为参考 光光强度参照值AD〇(即经过光电探测器和模数转换单元得到的参考光光强度采样值),并 得到该最佳偏置电压V〇与参考光最小光强度采样值对应的偏置电压值V'的大小关系,将针 对该波长信号光所得的最佳偏置电压值Vo、参考光光强度参照值ADo以及Vo和V'的大小关系 存储于微处理器当中。
[0070] 因参考光与信号光的波长差异,同时透过光电调制器时具有不同的透过率,图4的 横坐标为偏置电压,单位为伏(V),左侧纵坐标为输出信号光的功率值,单位为mW,右侧纵坐 标为输出参考光的光强度采样值,图中实线曲线为信号光功率曲线,虚线曲线为输出参考 光的光强度米样值。
[0071] 本例在每个偏置电压点模数转换单元对输出的参考光所得电信号进行10次采样, 剔除多个采样值中的最大值后计算平均值,以此平均值作为该偏置电压点参考光的光强度 采样值。
[0072] 步骤2、本装置工作自动跟踪调整偏置点对信号光脉冲整形
[0073] 此步骤工作流程如图3所示。波长1053nm、重复频率1kHz、脉冲宽度lys的线偏振脉 冲光作为信号光和参考光输入波分复用器,射频驱动器放大电调制信号并送入电光调制 器。微处理器指令数模转换单元向电光调制器送出步骤1所得的最佳偏置电压。本例信号光 和参考光波长不改变,且紧接步骤1后继续本步骤,故直接使用步骤1所得的最佳偏置电压 值。
[0074]微处理器设置阈值△。本例阈值△为步骤1中的最佳偏置点对应的模数转换单元 送入的参考光光强度参照值ADo的2%。微处理器实时比较由模数转换单元送入的当前参考 光采样值ADi与步骤1所得的参考光光强度参照值ADo,当二者差的绝对值| ADi-ADo |大于或 等于设置阈值A时,对偏置电压进行小幅度修正,步长为0.002V。如果小步长增加偏置电压 后当前参考光光强度采样值与参考光光强度参照值ADo的差缩小,说明增加偏置电压的修 正正确,继续增加偏置电压,使当前参考光采样值与参考光光强度参照值ADo的差的绝对值 小于设置阈值;反之,则小步长减小偏置电压,以达到二者差小于设置阈值。
[0075]本例装置正常工作状态下,得到3ns信号光输出,信号光输出3ns方波,脉冲波形见 图5,图5的横坐标为时间,单位为ns/div,纵坐标为光强度转换的电压值,单位为30mV/div, 其脉冲上升沿为68.6ps,脉冲高度为195.9mV,脉冲宽度3.09ns,连续工作1小时,输出稳定 性为均方根(RMS)值为1.16%。
[0076]每次重新启动装置时,重新调整最佳偏置电压;光电调制器引入相同的信号光和 参考光,微处理器遍历各偏置电压点,微处理器实时比较不同偏置电压下参考光光强度采 样值ADi与步骤1所得的参考光光强度参照值ADo,当二者差的绝对值| ADi-ADo |最小,且对应 的偏置电压与参考光最小光强度采样值对应的偏置电压值V'的大小关系与步骤1存储的Vo 和V'的大小关系一致时,此时对应的偏置电压为该波长信号光的当前最佳偏置电压,记录 此当前最佳偏置电压值存储于微处理器当中。
[0077] 引入参考光的电光调制器的光脉冲整形方法实施例2
[0078] 本例采用上述引入参考光的电光调制器光脉冲整形装置实施例,本例信号光为脉 宽lys的线偏振脉冲光,频率1kHz,波长1053nm,平均功率10mW。
[0079] 本例参考光是高稳定线偏振激光器提供的线偏振连续光,波长980nm,平均功率 10mff〇
[0080] 本例电调制信号由波形发生器产生,为3ns三台阶波,频率1kHz。
[0081] 本引入参考光的电光调制器的光脉冲整形方法实施例2,具体步骤与实施例1相 同,本例装置正常工作状态下,得到3ns三台阶形态的信号光脉冲输出,信号光输出脉冲波 形见图6。
[0082] 上述实施例表明,本发明的一种引入参考光的电光调制器光脉冲整形装置及整形 方法,适用于信号光为连续激光或脉冲光,具备优秀的光脉冲整形能力,能够保证长时高稳 定工作状态。
[0083] 上述实施例,仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体 个例,本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改 进等,均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种引入参考光的电
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