CN108631877A - 单边带电光调制装置 - Google Patents

单边带电光调制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108631877A
CN108631877A CN201710164187.2A CN201710164187A CN108631877A CN 108631877 A CN108631877 A CN 108631877A CN 201710164187 A CN201710164187 A CN 201710164187A CN 108631877 A CN108631877 A CN 108631877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
coupler
loop modulator
input terminal
output end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710164187.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108631877B (zh
Inventor
何祖源
郑黎芳
杜江兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201710164187.2A priority Critical patent/CN108631877B/zh
Publication of CN108631877A publication Critical patent/CN108631877A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108631877B publication Critical patent/CN108631877B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/5165—Carrier suppressed; Single sideband; Double sideband or vestigial
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

一种单边带电光调制装置，包括：第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、移相器、第一微环调制器和第二微环调制器，其中：激光器输出光载波经第一耦合器耦合到硅波导，第一耦合器的输出端与分光器的输入端相连，分光器的输出端分别与第一微环调制器输入端和第二微环调制器输入端相连，第一微环调制器输出端与合束器输入端相连，第二微环调制器的输出端通过移相器后与合束器输入端相连，合束器的输出端与第二耦合器相连将光从硅波导中耦合到光纤，第一微环调制器的电极通过第一T型偏置器接收电压驱动信号与偏置电压，第二微环调制器的电极通过第二T型偏置器接收经希尔伯特变换后的电压驱动信号与偏置电压。本发明功耗低，尺寸小，便于集成化，小型化。

Description

单边带电光调制装置
技术领域
本发明涉及的是一种通信领域的技术，具体是一种单边带电光调制装置。
背景技术
单边带调制是一种可以更加有效的利用电能和带宽的先进调制技术。普通调幅技术与双边带调制技术输出的调制信号带宽为源信号的两倍。单边带调制技术只发送一个边带，但包含了所有信息，使频带的有效性得到提高。单边带调制的实现方法主要有滤波法和移相法。滤波法是通过滤除一个边带而得到单边带信号，这样就损失了一个边带的能量，换句话说要在接收端达到同样的射频功率，就要提高调制的微波信号的能量。移相法是通过抑制一个边带的产生，使其能量转化到另一个边带上，这样有效的利用了微波信号的能量。
传统的移相法单边带调制技术主要是利用马赫增德尔调制器实现，相对来说，占用面积大，功耗大。对于需要多个单边带调制子系统组成的光通信与互连系统来说，利用马赫增德尔调制器所需要的设计面积就更大，功耗也更大。硅基微环调制器与马赫增德尔调制器相比，尺寸和功耗上有明显的优势。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种单边带电光调制装置，具有功耗低，尺寸小，便于集成化，小型化的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、移相器、第一微环调制器和第二微环调制器，其中：激光器输出光载波经第一耦合器耦合到硅波导，第一耦合器的输出端与分光器的输入端相连，分光器的输出端分别与第一微环调制器输入端和第二微环调制器输入端相连，第一微环调制器输出端与合束器输入端相连，第二微环调制器的输出端通过移相器后与合束器输入端相连，合束器的输出端与第二耦合器相连将光从硅波导中耦合到光纤，第一微环调制器通过第一T型偏置器接收电压驱动信号与偏置电压，第二微环调制器通过第二T型偏置器接收经希尔伯特变换后的电压驱动信号与偏置电压。
所述的第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、第一微环调制器、第二微环调制器和移相器集成于同一硅基芯片。
所述的第一微环调制器和第二微环调制器各参数可根据需要和加工平台的条件具体设计。
所述的第一耦合器和第二耦合器可以为端面耦合器或光栅耦合器。
所述的分光器为单输入双输出结构，可以是多模干涉耦合器或Y分支。
所述的合束器为双输入单输出结构，可以是多模干涉耦合器或Y分支。
所述的移相器为90度移相器。
所述的激光器为窄带激光器。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为实施例仿真所用到的微环调制器的调制曲线；
图3为微波信号的单边带光谱仿真结果示意图；
图4为数据信号的单边带光谱仿真结果示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括：第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、移相器、第一微环调制器和第二微环调制器，其中：激光器输出光载波经第一耦合器耦合到硅波导，第一耦合器的输出端与分光器的输入端相连，分光器的输出端分别与第一微环调制器输入端和第二微环调制器输入端相连，第一微环调制器输出端与合束器输入端相连，第二微环调制器的输出端通过移相器后与合束器输入端相连，合束器的输出端与第二耦合器相连将光从硅波导中耦合到光纤，第一微环调制器通过第一T型偏置器接收电压驱动信号与偏置电压，第二微环调制器通过第二T型偏置器接收经希尔伯特变换后的电压驱动信号与偏置电压。
所述的第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、第一微环调制器、第二微环调制器和移相器集成于同一硅基芯片。
所述的第一耦合器和第二耦合器可以为端面耦合器或光栅耦合器。
所述的分光器为单输入双输出结构，可以是多模干涉耦合器或Y分支。
所述的合束器为双输入单输出结构，可以是多模干涉耦合器或Y分支。
所述的移相器为90度移相器。激光器为窄带激光器。
所述的第一微环调制器和第二微环调制器，未加电时在1550nm处谐振，Q值是5000，直波导与微环之间的耦合系数为0.145，波导有效折射率为2.6，微环波导的损耗为10000dB/m，折射率变化系数近似为0.001/V，加电引入的微环波导损耗近似为1000dB/(m*V)。调制曲线如图2所示，表明上述仿真参数设置比较合理，调制器的输出光功率与调制电压存在一段近似线性关系的区域，与实际相符。
如图3所示，加微波信号的偏置电压为0.3V，峰峰值为0.4V，频率为10GHz，激光器10输出波长为1550nm，线宽10MHz。通光加电后，得到的单边带信号的光谱，下边带一阶边带得到有效的抑制。
如图4所示，加NRZ信号的偏置电压为0.15V，幅值为0.13V，频率为10GHz，激光器输出波长为1550nm，线宽10MHz。通光加电后，得到的单边带信号的光谱，下边带得到抑制，边带抑制比大约10dB。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (7)

1.一种单边带电光调制装置，其特征在于，包括：第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、移相器、第一微环调制器和第二微环调制器，其中：激光器输出光载波经第一耦合器耦合到硅波导，第一耦合器的输出端与分光器的输入端相连，分光器的输出端分别与第一微环调制器输入端和第二微环调制器输入端相连，第一微环调制器输出端与合束器输入端相连，第二微环调制器的输出端通过移相器后与合束器输入端相连，合束器的输出端与第二耦合器相连将光从硅波导中耦合到光纤，第一微环调制器通过第一T型偏置器接收电压驱动信号与偏置电压，第二微环调制器通过第二T型偏置器接收经希尔伯特变换后的电压驱动信号与偏置电压。
2.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的第一耦合器、第二耦合器、分光器、合束器、第一微环调制器、第二微环调制器和移相器集成于同一硅基芯片。
3.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的第一耦合器和第二耦合器为端面耦合器或光栅耦合器。
4.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的分光器为单输入双输出的多模干涉耦合器或Y分支结构。
5.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的合束器为双输入单输出的多模干涉耦合器或Y分支结构。
6.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的移相器为90度移相器。
7.根据权利要求1所述的单边带电光调制装置，其特征是，所述的激光器为窄带激光器。
CN201710164187.2A 2017-03-20 2017-03-20 单边带电光调制装置 Active CN108631877B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710164187.2A CN108631877B (zh) 2017-03-20 2017-03-20 单边带电光调制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710164187.2A CN108631877B (zh) 2017-03-20 2017-03-20 单边带电光调制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108631877A true CN108631877A (zh) 2018-10-09
CN108631877B CN108631877B (zh) 2023-09-05

Family

ID=63687707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710164187.2A Active CN108631877B (zh) 2017-03-20 2017-03-20 单边带电光调制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108631877B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111610596A (zh) * 2020-07-13 2020-09-01 中国电子科技集团公司第四十四研究所 高边带抑制比的双驱m-z光学单边带调制器
CN113949460A (zh) * 2020-09-30 2022-01-18 台湾积体电路制造股份有限公司 用于调制光载波信号的光信号调制器、器件和方法
CN114567383A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 上海交通大学 硅基集成光子毫米波和太赫兹的传递系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833221A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 上海交通大学 基于硅基微环谐振腔的全光单边带上变频产生装置
CN103518338A (zh) * 2013-04-12 2014-01-15 华为技术有限公司 基于多载波的光发射子系统及产生光信号的方法
CN104993358A (zh) * 2015-07-07 2015-10-21 中国科学院半导体研究所 基于受激布里渊散射的单边带光载微波信号产生装置
CN106249354A (zh) * 2016-09-27 2016-12-21 华中科技大学 一种基于微环与马赫曾德尔干涉结构的微波光子带阻滤波器
CN106257636A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 中兴通讯股份有限公司 一种硅基调制器偏置点控制装置
CN106301587A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 浙江大学 一种基于双波长微环调制器的微波光子链路高线性度方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833221A (zh) * 2010-04-02 2010-09-15 上海交通大学 基于硅基微环谐振腔的全光单边带上变频产生装置
CN103518338A (zh) * 2013-04-12 2014-01-15 华为技术有限公司 基于多载波的光发射子系统及产生光信号的方法
CN106257636A (zh) * 2015-06-19 2016-12-28 中兴通讯股份有限公司 一种硅基调制器偏置点控制装置
CN104993358A (zh) * 2015-07-07 2015-10-21 中国科学院半导体研究所 基于受激布里渊散射的单边带光载微波信号产生装置
CN106301587A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 浙江大学 一种基于双波长微环调制器的微波光子链路高线性度方法
CN106249354A (zh) * 2016-09-27 2016-12-21 华中科技大学 一种基于微环与马赫曾德尔干涉结构的微波光子带阻滤波器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUN LIN, ET AL: "High order SSB modulation and its application for advanced optical comb generation based on RFS", 《OPTICS COMMUNICATIONS》, vol. 354, pages 380 - 385 *
淘冶梦等: "基于光环形技术的高精度光纤电流传感器", 《光通信技术》, pages 30 - 32 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111610596A (zh) * 2020-07-13 2020-09-01 中国电子科技集团公司第四十四研究所 高边带抑制比的双驱m-z光学单边带调制器
CN113949460A (zh) * 2020-09-30 2022-01-18 台湾积体电路制造股份有限公司 用于调制光载波信号的光信号调制器、器件和方法
US11874538B2 (en) 2020-09-30 2024-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Apparatus and method for generating an optical signal
CN114567383A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 上海交通大学 硅基集成光子毫米波和太赫兹的传递系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108631877B (zh) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10291328B2 (en) Optical signal-processing apparatus, receiving apparatus, and optical network system
US8488978B2 (en) Optical signal processor
CN107065390B (zh) 基于受激布里渊散射效应和光频梳的微波信号产生方法及装置
US8014676B2 (en) CMOS-compatible tunable microwave photonic band-stop filter
CN104216196B (zh) 一种无外部电本振可调谐的全光微波光子变频装置
CN206673978U (zh) 载波抑制的单边带电光调制装置
CN101833221B (zh) 基于硅基微环谐振腔的全光单边带上变频产生装置
CN101800606B (zh) 光单边带调制装置
CN206759461U (zh) 单边带电光调制装置
CN105978631A (zh) 一种光子微波自干扰信号消除装置与方法
US9250496B1 (en) High-RF frequency analog fiber-optic links using optical signal processing techniques
CN108631877A (zh) 单边带电光调制装置
Sacher et al. 28 Gb/s silicon microring modulation beyond the linewidth limit by coupling modulation
Popović Resonant optical modulators beyond conventional energy-efficiency and modulation frequency limitations
KR100688072B1 (ko) 집적형 광변조기 및 그 제작 방법
CN108696318A (zh) 载波抑制的单边带电光调制装置
Khalil et al. Electro-optic frequency comb generation using cascaded silicon microring modulators
CN1949689B (zh) 光单边带调制器
CN109617617A (zh) 一种波长可调谐的多波长激光产生系统与方法
CN204697064U (zh) 高阶单边带光电调制器
CN104993875A (zh) 高阶单边带光电调制器
CN101487967A (zh) 一种用于x波段的光单边带调制的方法
Morichetti et al. Phase preserving wavelength conversion over 6 Thz in a silicon coupled resonator optical waveguide
Lee et al. Demonstrated 4× 4 Gbps silicon photonic integrated parallel electronic to WDM interface
CN114024620B (zh) 一种双光频梳信道化接收机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant