CN1932588A - 一种微机械光信号调制方法 - Google Patents

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王旭成
牛凯
王顺利
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杨�嘉
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Abstract

一种微机械驱动光信号的调制技术，基于迈克尔逊干涉原理，利用压电材料作为微机械驱动部件对光信号进行振幅调制。采用微型化迈克尔逊干涉光路，适用于光纤信号传输系统。低压调制信号经放大器放大后驱动压电器件伸缩形变进行微机械振动，同时带动迈克尔逊干涉光路中的反射镜同步位移运动，以调制迈克尔逊干涉光路中相干光束的光程和位相，使相干光束干涉光强增强或衰减，并随低压调制电信号同步变化，从而实现光信号调制。其有益效果是：提供了一种性能稳定、成本低廉适用于光纤信号传输系统的微机械光纤传输信号调制方法。满足了人们对低端光纤调制器性能的需求。

Description

一种微机械光信号调制方法
所属技术领域
本发明涉及一种微机械驱动光信号的调制技术，属于光信号处理技术领域。
背景技术
光调制技术是光学信号处理中的重要环节。尤其近年来随着全球光通信产业的迅猛发展，已不断成熟和完善。目前，在通信体系中主干网基本已升级至光网络，分支通信网络依然利用铜线互联，因此光纤连接到户(FTTP-fiber to the premises)成为下一阶段光通信发展的重要课题。目前常用的半导体调制器和铌酸锂调制器等均被建议用作主干网中光学网络单元中的调制器，对于光纤到户光网络系统，由于价格昂贵不易于广泛推广。利用压电器件可以使微机械精密驱动控制超过10-11米量级，这为在亚波长尺度利用光的干涉设计微机械光调制器提供了精密控制的可能。由于受到机械振动频率的限制微机械光调制器数据传输率和带宽不是很高，通常在几兆量级，但成本相对较低廉。对于光纤到户光网络系统(FTTP)的终端带宽一般不是要求很高，微机械光调制器比较适用且易于广泛推广。
发明内容
针对应用于光纤到户光网络系统及全光通信的实验室研究需要，本发明设计了一种基于迈克尔逊干涉原理，利用压电材料作为微机械驱动部件对光信号进行振幅调制的微机械光调制方法。
本发明解决的技术问题所采用的技术方案是：采用微型化迈克尔逊干涉光路，适用于光纤信号传输系统。选择迈克尔逊干涉仪的带有反射镜的两个其中的任意一个臂，将反射镜固定在压电器件上，低压调制信号经放大器放大后驱动压电器件伸缩形变进行微机械振动，同时带动反射镜同步位移运动，以调制迈克尔逊干涉光路中相干光束的光程和位相，使相干光束干涉光强增强或衰减，并随低压调制电信号同步变化，从而实现光信号调制。可以通过精确调节放大器使压电器件的振动伸缩在0～λ/4范围，λ为输入光信号工作波长，从而反光镜的位移也在0～λ/4变化，使经此反光镜的光束产生0～λ/2的光程变化，在低压调制电信号变化的一个周期内，相干光束干涉光强也将增强或衰减经历一个变化周期，从而实现了对光信号的调制。
本发明的有益效果是：提供了一种性能稳定、成本低廉适用于光纤信号传输系统的微机械光纤传输信号调制方法。满足了人们对低端光纤调制器性能的需求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是微机械光调制器的整体装置设计图。
图中1.输入光纤，2.输入端光纤FC接头，3.透镜，4.半透半反镜，5.反射镜，6.压电器件，7.基座，8.反射镜，9.透镜，10.输出端光纤FC接头，11.输出光纤，12.放大器，13.调制信号输入端口。
具体实施方式
实施例1：如图1，激光通过输入光纤(1)输入并与输入端光纤FC接头(2)连接，经透镜(3)变成平行光。与半透半反镜(4)、反射镜(5)、反射镜(8)共同组成微型迈克耳逊干涉仪。干涉后的光束经透镜(9)聚焦耦合到与输出端光纤FC接头连接的输出光纤。我们将微型迈克尔逊干涉仪的一臂加上微机械振动装置，将平面反射镜(5)固定在压电器件(6)上并将压电器件与基座(7)固定。从调制信号输入端口(12)输入低压调制电信号，由放大器(13)放大，并驱动压电器件随调制信号他同步振动。反射镜(5)随着压电器件的形变的伸长或缩短而同步位移。由于振动过程中，微型迈克耳逊干涉仪中干涉光束的光程和位相随平面镜(5)的振动同步变化，输出光信号的光强也随之同步地相干增强或减弱，从而使输出光信号随低压调制电信号同步变化，从而对光信号起到振幅调制的作用。精确调节放大器的放大倍数，使压电器件在0～λ/4范围的伸缩振动，在低压调制电信号变化的一个周期内，输出光信号强度将同步发生一个周期的变化，从而实现了对光信号的调制。

Claims (1)

1.一种微机械光信号调制方法，其特征是：基于微型迈克尔逊干涉光路，采用压电器件作为微机械部件。将低压调制信号放大并驱动压电器件振动，同时带动平面反射镜同步振动，从而调制相干光束的光程差和位相差，是干涉光强的增强或衰减随调制信号同步变化实现光信号的调制。
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