CN103630975B - 中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪 - Google Patents

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中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，属于光纤通信领域，克服了现有光梳状干涉仪中心波长和信道间隔的不可调谐性、成本高、应用受限的问题。构成该光梳状干涉仪各器件的连接：掺杂光纤（1）的两端分别与第一、第二2×1光耦合器（21、22）的一字端口相连，第一、第二2×1光耦合器的分叉端口（211、221）分别经第一、第二光隔离器（61、62）与第一、第二长周期光栅（11、12）相连，第二长周期光栅与光带阻滤波器（7）相连；第一、第二光调制器（41、42）的输入端口分别与第一、第二泵浦光源（31、32）相连，其调制端口与信号发生器（5）相连，其输出端口分别与第一、第二2×1光耦合器的分叉端口（212、222）相连。<!--1-->

Description

中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪
技术领域
本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
背景技术
光纤通信技术的飞速发展和多媒体通信技术的日益成熟，人们对高速、宽带的需求越来越大。光波分复用技术（WDM）可以在不另设新光纤线路的情况下，通过将多路不同波长的光信号耦合到一根光纤中传输，从而极大地降低网络建设成本。然而，随着密集波分复用系统（DWDM）信道间隔的不断减小，对网络节点处滤波器件性能的压力正成为制约DWDM系统信道数进一步增加的主要障碍，因此光梳状干涉仪酝遇而生。
光梳状干涉仪能将一路多波长光信号分成奇波长信道和偶波长信道，从而使各信道间隔加倍，可有效缓解DWDM系统信道间隔减小对网络节点处滤波器性能的压力。目前光梳状干涉仪主要有：马赫-增德尔型干涉仪（Mach-ZehnderInterferometer）和麦克尔逊型干涉仪（Michelsoninterferometer）。这些梳状干涉仪在插入损耗和隔离度等基本性能方面都比较好，然而中心波长和信道间隔的不可调谐性，很大程度上限制了它们在动态DWDM系统中应用。近年来，虽然有人提出中心波长可调的光梳状干涉仪[章飞、金晓峰、冀军等，“一种高速可调的光梳状滤波器，国家发明专利200910097284.X”]，但由于采用双折射晶体和波片等体光学元件，极大地增大了系统结构的复杂性和与通信光纤间的耦合损耗性。因此，具有中心波长和信道间隔可调特性的光梳状干涉仪呈现出巨大的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有光梳状干涉仪中心波长和信道间隔的不可调谐性、成本高、应用受限，提供一种中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
本发明的技术方案：
中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，该干涉仪包括，掺杂光纤、第一长周期光栅、第二长周期光栅、第一2×1光耦合器、第二2×1光耦合器、第一泵浦光源、第二泵浦光源、第一光调制器、第二光调制器、信号发生器、第一光隔离器、第二光隔离器、光带阻滤波器。
所述各器件的连接如下：
所述的第一2×1光耦合器的第一分叉端口经第一光隔离器与第一长周期光栅相连，第一2×1光耦合器的一字端口与掺杂光纤的一端相连，掺杂光纤的另一端与第二2×1光耦合器的一字端口相连，第二2×1光耦合器第一分叉端口经第二光隔离器与第二长周期光栅的一端相连，第二长周期光栅的另一端与光带阻滤波器相连。
第一光调制器的输入端口与第一泵浦光源相连，第一光调制器的调制端口与信号发生器相连，第一光调制器的输出端口与第一2×1光耦合器的第二分叉端口相连。
第二光调制器的输入端口与第二泵浦光源相连，第二光调制器的调制端口与信号发生器相连，第二光调制器的输出端口与第二2×1光耦合器的第二分叉端口相连。
构成双向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
所述的第一2×1光耦合器的一字端口经掺杂光纤、第二光隔离器与第二长周期光栅的一端相连，第二长周期光栅的另一端与光带阻滤波器相连。
所述的第一2×1光耦合器的第二分叉端口与第一光调制器的输出端口相连，第一光调制器的输入端口与第一泵浦光源相连，第一光调制器的调制端口与信号发生器相连。
构成前向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
所述的第二2×1光耦合器的一字端口与掺杂光纤的一端相连，掺杂光纤的另一端经第一光隔离器与第一长周期光栅相连。
所述的第二2×1光耦合器的第二分叉端口与第二光调制器的输出端口相连，第二光调制器的输入端口与第二泵浦光源相连，第二光调制器的调制端口与信号发生器相连。
构成后向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
所述的掺杂光纤为掺铒光纤、掺镱光纤或掺铥光纤，或在泵浦光作用下折射率发生改变的光纤：光子晶体光纤、超结构光纤或双包层光纤。
本发明的有益效果具体如下：
本发明公开一种中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，充分利用两个长周期光栅对纤芯模和包层模的分路合路特性，构成一个光纤马赫-增德尔干涉仪，并通过泵浦光调节掺杂光纤的折射率来改变干涉路径的有效长度，从而实现对干涉仪中心波长和信道间隔的灵活调谐。相比于现有的光梳状干涉仪，该梳状干涉仪具有插入损耗低、结构简单成本低、中心波长和信道间隔调谐方便的优点，能更好地扩展DWDM系统的应用空间。
附图说明
图1双向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪结构图。
图2前向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪结构图。
图3后向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施方式一
一种中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，如图1，该干涉仪包括，掺杂光纤1、第一长周期光栅11、第二长周期光栅12、第一2×1光耦合器21、第二2×1光耦合器22、第一泵浦光源31、第二泵浦光源32、第一光调制器41、第二光调制器42、信号发生器5、第一光隔离器61、第二光隔离器62、光带阻滤波器7。
所述各器件的连接如下：
所述的第一2×1光耦合器21的第一分叉端口211经第一光隔离器61与第一长周期光栅11相连，第一2×1光耦合器21的一字端口213与掺杂光纤1的一端相连，掺杂光纤1的另一端与第二2×1光耦合器22的一字端口223相连，第二2×1光耦合器22第一分叉端口221经第二光隔离器62与第二长周期光栅12的一端相连，第二长周期光栅12的另一端与光带阻滤波器7相连。
第一光调制器41的输入端口与第一泵浦光源31相连，第一光调制器41的调制端口与信号发生器5相连，第一光调制器41的输出端口与第一2×1光耦合器21的第二分叉端口212相连。
第二光调制器42的输入端口与第二泵浦光源32相连，第二光调制器42的调制端口与信号发生器5相连，第二光调制器42的输出端口与第二2×1光耦合器22的第二分叉端口222相连。
构成双向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
实施方式二
一种中心波长和信道间隔可调的梳状干涉仪，如图2，该干涉仪包括，掺杂光纤1、第一长周期光栅11、第二长周期光栅12、第一2×1光耦合器21、第一泵浦光源31、第一光调制器41、信号发生器5、第一光隔离器61、第二光隔离器62、光带阻滤波器7。所述各器件的连接如下：
所述的第一2×1光耦合器21的第一分叉端口211经第一光隔离器61与第一长周期光栅11相连，第一2×1光耦合器21的一字端口213经掺杂光纤1、第二光隔离器62与第二长周期光栅12的一端相连，第二长周期光栅12的另一端与光带阻滤波器7相连。
所述的第一2×1光耦合器21的第二分叉端口212与第一光调制器41的输出端口相连，第一光调制器41的输入端口与第一泵浦光源31相连，第一光调制器41的调制端口与信号发生器5相连。
构成前向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
实施方式三
一种中心波长和信道间隔可调的梳状干涉仪，如图3，该干涉仪包括，掺杂光纤1、第一长周期光栅11、第二长周期光栅12、第二2×1光耦合器22、第二泵浦光源32、第二光调制器42、信号发生器5、第一光隔离器61、第二光隔离器62、光带阻滤波器7。所述各器件的连接如下：
所述的第二2×1光耦合器22的一字端口223与掺杂光纤1的一端相连，掺杂光纤1的另一端经第一光隔离器61与第一长周期光栅11相连。
所述的第二2×1光耦合器22第一分叉端口221经第二光隔离器62与第二长周期光栅12的一端相连，第二长周期光栅12的另一端与光带阻滤波器7相连。
所述的第二2×1光耦合器22的第二分叉端口222与第二光调制器42的输出端口相连，第二光调制器42的输入端口与第二泵浦光源32相连，第二光调制器42的调制端口与信号发生器5相连。
构成后向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
实施方式中，所述的掺杂光纤1为掺铒光纤、掺镱光纤或掺铥光纤，或在泵浦光作用下折射率发生改变的光纤：光子晶体光纤、超结构光纤或双包层光纤。

Claims (2)

1.中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，其特征在于：该干涉仪包括，掺杂光纤(1)、第一长周期光栅(11)、第二长周期光栅(12)、第一2×1光耦合器(21)、第二2×1光耦合器(22)、第一泵浦光源(31)、第二泵浦光源(32)、第一光调制器(41)、第二光调制器(42)、信号发生器(5)、第一光隔离器(61)、第二光隔离器(62)、光带阻滤波器(7)；
所述各器件的连接如下：
所述的第一2×1光耦合器(21)的第一分叉端口(211)经第一光隔离器(61)与第一长周期光栅(11)相连，第一2×1光耦合器(21)的一字端口(213)与掺杂光纤(1)的一端相连，掺杂光纤(1)的另一端与第二2×1光耦合器(22)的一字端口(223)相连，第二2×1光耦合器(22)第一分叉端口(221)经第二光隔离器(62)与第二长周期光栅(12)的一端相连，第二长周期光栅(12)的另一端与光带阻滤波器(7)相连；
第一光调制器(41)的输入端口与第一泵浦光源(31)相连，第一光调制器(41)的调制端口与信号发生器(5)相连，第一光调制器(41)的输出端口与第一2×1光耦合器(21)的第二分叉端口(212)相连；
第二光调制器(42)的输入端口与第二泵浦光源(32)相连，第二光调制器(42)的调制端口与信号发生器(5)相连，第二光调制器(42)的输出端口与第二2×1光耦合器(22)的第二分叉端口(222)相连；
构成双向泵浦光调谐型中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪。
2.根据权利要求1所述的中心波长和信道间隔可调的光梳状干涉仪，其特征在于，所述掺杂光纤(1)为掺铒光纤、掺镱光纤或掺铥光纤，或者所述掺杂光纤(1)可替换为在泵浦光作用下折射率发生改变的光纤：光子晶体光纤、超结构光纤或双包层光纤。
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