CN105652477A - 一种多芯光纤调制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于光纤通信领域中的光学器件部分，特别涉及一种多芯光纤调制器。多芯光纤调制器，所述多芯光纤调制器由输入端、电光调制端、V型槽、输出端；输入端由三芯单模光纤组成，所述电光调制端由铌酸锂衬底、采用质子交换法刻的四条光波导、金属电极、直流电压源；金属电极分为阴极和阳极；输出为三芯单模光纤。本发明输入与输出光纤均采用多芯光纤，多芯光纤不但降低了光纤的成本、提高了密集度，而且可以实现多个参量同时测量的优势。

Description

一种多芯光纤调制器

技术领域

本发明属于光纤通信领域中的光学器件部分，特别涉及一种多芯光纤调制器。

背景技术

自从步入新世纪以来，社会的信息化建设发展越来越快，其中，光纤通信已经成为现代通信网络中三大支柱中的主体，光纤通信具有良好的抗电磁干扰能力，速度快，体较小等优点被广泛的应用。光器件是光纤通信中的核心部分，它具有结构简单、体积小、抗干扰能力强、容易与光路衔接等优点。随着光纤通信的发展，对新型光学器件的需求越来越强烈。

电光相位调制器是一类重要的光器件，在整体光通信系统的光发射、传输、接收过程中起到重要的作用。高速光调制器可用于相干光纤通信系统，在波分复用光纤通信系统中可以作为光束的电光移频器，也可以作为产生多光频的梳形发生器。对电光相位调制器的光纤和调制器结构以及制作工艺进行优化设计，可以使调制器在插入损耗、消光比、光反射损耗等参数有很大的提高，因此研制一种高性能调制器对于全光网络的发展具有非常重要的意义。

发明专利CN101501554A提出一种光调制器，把输入光分为三条光路径，在第一路径上生成无调制信号，在第二、第三光路径上使用单相MZ光相位调制器，但是，当在光信号的调制中使用正交合成法时，需要包含很多复杂的干涉系统，将系统小型化比较困难。发明专利CN101833178A提出一种基于熔嵌式双芯保偏极化光纤的相位调制器，采用中空双芯保偏光纤制作全光纤相位调制器，虽然光路之间能保证相对稳定，能有效避免振动、温度等因素带来的影响，但是将调制电极、干涉臂集成在一根光纤中，较高的制作工艺难度，使其难以实用化。为了克服在先技术的不足，本发明针对当前技术问题和需求提出一种多芯光纤调制器。

铌酸锂电光调制器具有宽调制带宽、地插入损耗、宽光谱工作范围、色散小等优点。本发明将铌酸锂电光调制技术与多芯光纤技术相结合，发明了一种多芯光纤调制器，适合时分复用和波分复用光传输系统的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现多芯光纤的相位调制，不仅可以实现任意一条光路的调制，而且还可以制备光纤放大器、集成式光纤干涉仪等多种光学系统的多芯光纤调制器。

本发明的目的是这样实现的：

多芯光纤调制器，所述多芯光纤调制器由输入端、电光调制端、V型槽、输出端；输入端由三芯单模光纤组成，所述电光调制端由铌酸锂衬底、采用质子交换法刻的四条光波导、金属电极、直流电压源；金属电极分为阴极和阳极；输出为三芯单模光纤。

所述的多芯光纤调制器采用多种多芯结构的光纤，具有调制器的三通道波导器件。

金属电极分为阳极和阴极，熔嵌在铌酸锂晶体中，分布在条形波导两侧。

采用分布在同一平面的多芯光纤N≥3作为输入或输出。

输入输出光纤采用七芯光纤。

本发明的实质性效果是：

1.本发明输入与输出光纤均采用多芯光纤，多芯光纤不但降低了光纤的成本、提高了密集度，而且可以实现多个参量同时测量的优势。

2.本发明提出的多芯光纤调制器，以铌酸锂晶体为基片，采用技术成熟的质子交换工艺制作条形波导，将调制电极熔嵌在铌酸锂中，分布在平行波导的两侧，可以实现对任意一条光路进行相位调制，操作简单，便于控制。

3.本发明提出的多芯光纤调制器，是具有调制器的三通道波导器件，可实现对称双芯、偏双芯、平面对称三芯光纤的间断式连接，可以构成光纤放大器、集成式光纤干涉仪。

附图说明

图1是多芯光纤调制器结构图；

图2是多芯光纤调制器示意图；

图3是对称双芯、偏双芯光纤端面图；

图4是三芯、多芯光纤调制器可扩展到多芯(N≥3)光纤的端面图；

图5七芯光纤端面图；

图6多芯光纤调制器封装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明提供的是多芯光纤调制器。多芯光纤调制器由输入端、电光调制端、V型槽、输出端；输入端由三芯单模光纤组成；电光调制端由铌酸锂衬底、采用质子交换法刻的四条光波导、金属电极、直流电压源；金属电极分为阴极和阳极；输出为单模的三芯光纤；所述多芯光纤调制器可以采用几种不同结构的多芯光纤，具有调制器的三通道波导器件，可实现对称双芯、偏双芯、平面对称三芯光纤的间断式连接，其间断处嵌入了金属电极，可以实现对任意一路光路实现相位调制。本发明将多芯光纤技术与电光相位调制技术相结合，发明了多芯光纤调制器，提高了光学系统的集成度，系统稳定可靠，使用寿命长。

多芯光纤调制器，由输入端、电光调制端、V型槽、输出端；输入端由三芯单模光纤组成；电光调制端由铌酸锂衬底、采用质子交换法刻的四条光波导、金属电极、直流电压源；金属电极分为阴极和阳极；输出为三芯单模光纤。可以采用多种芯型结构的多芯光纤，具有调制器的三通道波导器件，可实现对称双芯、偏双芯、平面对称三芯光纤。金属电极分为阳极和阴极，熔嵌在铌酸锂晶体中，分布在条形波导两侧，实现对任意一根光路的相位调制。

本发明还可以包括：

1.可以采用分布在同一平面上的多芯光纤(N≥3)如图4所示，或者七芯光纤(如图5所示)作为输入或输出。

结合图1，多芯光纤调制器由具有光学效应的铌酸锂衬底1，形成在该衬底上的三路光波导2，用于调制该光波导中传播的光波的调制电极3，用于输入的三芯光纤4、V型槽5、陶瓷基板6、对出射光进行引导的三芯光纤7，直流电压源8构成。金属阴极和阳极对称分布于光波导两侧；在金属阳极和阴极直接接入直流电压源，实现对其中任意一光路的电光相位调制。本发明提出的多芯光纤调制器，是具有调制器的三通道波导器件，可实现对称双芯、偏双芯、平面对称三芯光纤的间断式连接纤芯端面图如图3、图4所示，本发明也可以扩展到分布在同一平面的多芯光纤(N≥3)作为输入输出，如图4所示。本发明可以构成光纤放大器、集成式光纤干涉仪。其封装结构如图6所示。

Claims (5)

1.一种多芯光纤调制器，所述多芯光纤调制器由输入端、电光调制端、V型槽、输出端；输入端由三芯单模光纤组成，其特征在于：所述电光调制端由铌酸锂衬底、采用质子交换法刻的四条光波导、金属电极、直流电压源；金属电极分为阴极和阳极；输出为三芯单模光纤。

2.根据权利要求1所述的一种多芯光纤调制器，其特征在于：所述的多芯光纤调制器采用多种多芯结构的光纤，具有调制器的三通道波导器件。

3.根据权利要求1或2所述的一种多芯光纤调制器，其特征在于：金属电极分为阳极和阴极，熔嵌在铌酸锂晶体中，分布在条形波导两侧。

4.根据权利要求1所述的一种多芯光纤调制器，其特征在于：采用分布在同一平面的多芯光纤作为输入或输出。

5.根据权利要求1所述的一种多芯光纤调制器，其特征在于：输入输出光纤采用七芯光纤。