CN204271440U - 一种线性调频超连续谱延迟电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种线性调频超连续谱延迟电路，包括：激光器、可调延迟电路、电光调制器、光谱分析仪和升压输出电路；所述激光器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接；所述可调延迟电路的输出端与所述光谱分析仪的第一输入端相连接；所述电光调制器的输出端与所述光谱分析仪的第二输入端相连接；所述光谱分析仪的输出端与所述升压输出电路的输入端相连接。所述延迟电路能够快速调谐相干光源信号的波长，利用波长与时间的映射关系，在频域内实现信号在时间轴上的延迟，拓宽了光纤传输的带宽范围，能够实现可调光源快速调优，线性调谐快速简单，信号抖动低、输出信号稳定，且快速可调延迟电路扩展性强，适用于比特率范围宽、传输距离远的网络。
Description
技术领域
本申请涉及延迟电路领域，特别涉及一种线性调频超连续谱延迟电路。
背景技术
随着技术的发展，人们对线性调频超连续谱延迟电路的调节性要求越来越高。
现有的光栅分布式取样方式可迅速调整相干光源的频率，调整一个宽波长范围的光源可以低至几纳秒，然而却无法提供持续调优，在输出功率较大的情况下，调谐的波长很难稳定。
因此，如何有效的进行持续调优，拓宽光纤传输的带宽范围是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种线性调频超连续谱延迟电路，解决了现有技术中无法提供持续调优，在输出功率较大的情况下，调谐的波长很难稳定的问题。
其具体方案如下：
一种线性调频超连续谱延迟电路，包括：
激光器、可调延迟电路、电光调制器、光谱分析仪和升压输出电路；
所述激光器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接；
所述可调延迟电路的输出端与所述光谱分析仪的第一输入端相连接；
所述电光调制器的输出端与所述光谱分析仪的第二输入端相连接；
所述光谱分析仪的输出端与所述升压输出电路的输入端相连接。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，所述激光器为被动锁模光纤激光器。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，所述被动锁模光纤激光器的频率为20MHz、平均输出功率为1.8MW。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，还包括：
掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器的输入端与所述激光器的输出端相连接，所述掺铒光纤放大器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，所述可调延迟电路包括：
互阻抗放大器和高通滤波器。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，所述高通滤波器采用三阶、截止频率大于50MHz的高通滤波器。
上述的线性调频超连续谱延迟电路，优选的，所述可调延迟电路和所述光谱分析仪通过色散补偿光纤相连接。
本申请提供的一种线性调频超连续谱延迟电路中，包括：激光器、可调延迟电路、电光调制器、光谱分析仪和升压输出电路；所述激光器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接；所述可调延迟电路的输出端与所述光谱分析仪的第一输入端相连接；所述电光调制器的输出端与所述光谱分析仪的第二输入端相连接；所述光谱分析仪的输出端与所述升压输出电路的输入端相连接。所述延迟电路能够快速调谐相干光源信号的波长，利用波长与时间的映射关系，在频域内实现信号在时间轴上的延迟，拓宽了光纤传输的带宽范围，能够实现可调光源快速调优，有效解决了波长调谐不稳定的问题，线性调谐快速简单，信号抖动低、输出信号稳定，且快速可调延迟电路扩展性强，适用于比特率范围宽、传输距离远的网络。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请的一种线性调频超连续谱延迟电路实施例的结构示意图；
图2是本申请的可调延迟电路的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种线性调频超连续谱延迟电路，解决了现有技术中无法提供持续调优，在输出功率较大的情况下，调谐的波长很难稳定的问题。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参考图1，示出了本申请一种线性调频超连续谱延迟电路实施例的结构示意图，可以包括：
激光器101、可调延迟电路102、电光调制器103、光谱分析仪104和升压输出电路105；所述激光器101的输出端与所述可调延迟电路102的输入端相连接；所述可调延迟电路102的输出端与所述光谱分析仪104的第一输入端相连接；所述电光调制器103的输出端与所述光谱分析仪104的第二输入端相连接；所述光谱分析仪104的输出端与所述升压输出电路105的输入端相连接。
所述升压输出电路模块105输出的信号为电压大于12V且上升沿大于3ns的延时信号。
所述可调延迟电路102为快速可调延迟电路。
所述激光器为被动锁模光纤激光器。
本申请中，还包括：
掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器的输入端与所述激光器101的输出端相连接，所述掺铒光纤放大器的输出端与所述可调延迟电路102的输入端相连接。
所述被动锁模光纤激光器101发出线性调频脉冲，经过掺铒光纤放大器放大，传输给快速可调延迟电路102，信号在快速可调延迟电路102中通过改变调谐波长来改变脉冲线宽度；所述快速可调延迟电路102输出的脉冲信号输入到光谱分析仪104进行频谱分析；所述电光调制器103产生控制光谱分析仪104的短脉冲信号，并输入到光谱分析仪104以控制其工作状态；所述光谱分析仪104在快速可调延迟电路102输出的脉冲信号的激励和光谱分析仪104输出的短脉冲信号的控制下生成超连续谱，光谱分析仪104所输出的脉冲信号经升压输出电路模块105电压放大后输出。
本申请中，所述可调延迟电路和所述光谱分析仪通过色散补偿光纤相连接。
所述被动锁模光纤激光器101发出20MHZ的重复线性调频脉冲，脉冲的长度可以是恒定的也可以是可变的，发出脉冲的平均偏振消光比为20.5dB，最大边模抑制比为21.86dBc，平均输出功率为1.8MW，脉冲功率由掺铒光纤放大器放大到25MW，利用光源波长与时间之间的映射关系，通过在频域内选择波长实现光信号的延迟。
参考图2，所述可调延迟电路102包括：互阻抗放大器201和高通滤波器202，所述高通滤波器202采用三阶、截止频率大于50MHz的高通滤波器。
所述快速可调延迟电路102包括一系列由互阻抗放大器201和高通滤波器202构成的线性信道模型，其二元判决电路具有固定的阈值，脉冲延时发生器通过计数法实现分辨率为10ns的长延时，共线型的连接方式允许耦合脉冲在短时间内传输；所述互阻抗放大器201用于抑制零点漂移，放大偏差信号，其输入端输入的信号为大功率线性调频脉冲；所述互阻抗放大器201工作在一个吸收区域，要求一个高反向偏置电压，使波长维持在较高的范围，同时又要避免雪崩，所述互阻抗放大器201在吸收区域容易产生由不连续的光电流引发的散粒噪声；所述高通滤波器202是一个三阶、截止频率大于50MHZ的高通滤波器，滤除部分或全部低频噪声信号。所述快速可调延迟电路102的线性信道模型的信号电流是线性相关的，通常会受到白噪声的干扰，输出信号通过色散补偿光纤传输，可消除输出脉冲超连续谱的噪声干扰；输出信号波长和时间延迟之间的线性关系使得信号调谐方便、快捷。由于线性调频脉冲的非均匀功率谱造成不同信道之间的功率变化，所述快速可调延迟电路102在不增加带宽数据流的情况下可改变电脉冲的延迟。
所述超连续谱是一个波长范围为120nm至1588nm的光谱，所述快速可调延迟电路102调谐后的脉冲信号经所述光谱分析仪104测量得到的超连续谱的跨度为90nm，中心波长为1560nm。所述光谱分析仪104包括一个信号电流源和噪声电流源，接收线性相关的电流信号，通常情况下，接收的线性线性信号本身远大于噪声电压。使用所述光谱分析仪104记录通过光纤输出的脉冲频谱，由于输入产生的超连续谱偏振敏感，引入偏振控制器，用来控制所述光源线性调频脉冲超连续谱的偏振，以实现宽光谱。
本申请提供的一种线性调频超连续谱延迟电路中，包括：激光器、可调延迟电路、电光调制器、光谱分析仪和升压输出电路；所述激光器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接；所述可调延迟电路的输出端与所述光谱分析仪的第一输入端相连接；所述电光调制器的输出端与所述光谱分析仪的第二输入端相连接；所述光谱分析仪的输出端与所述升压输出电路的输入端相连接。所述延迟电路能够快速调谐相干光源信号的波长，利用波长与时间的映射关系，在频域内实现信号在时间轴上的延迟，拓宽了光纤传输的带宽范围，能够实现可调光源快速调优，有效解决了波长调谐不稳定的问题，线性调谐快速简单，信号抖动低、输出信号稳定，且快速可调延迟电路扩展性强，适用于比特率范围宽、传输距离远的网络。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种线性调频超连续谱延迟电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (7)
1.一种线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，包括：
激光器、可调延迟电路、电光调制器、光谱分析仪和升压输出电路；
所述激光器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接；
所述可调延迟电路的输出端与所述光谱分析仪的第一输入端相连接；
所述电光调制器的输出端与所述光谱分析仪的第二输入端相连接；
所述光谱分析仪的输出端与所述升压输出电路的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，所述激光器为被动锁模光纤激光器。
3.根据权利要求2所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，
所述被动锁模光纤激光器的频率为20MHz、平均输出功率为1.8MW。
4.根据权利要求1所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，还包括：
掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器的输入端与所述激光器的输出端相连接，所述掺铒光纤放大器的输出端与所述可调延迟电路的输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，所述可调延迟电路包括：
互阻抗放大器和高通滤波器。
6.根据权利要求5所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，所述高通滤波器采用三阶、截止频率大于50MHz的高通滤波器。
7.根据权利要求1所述的线性调频超连续谱延迟电路，其特征在于，所述可调延迟电路和所述光谱分析仪通过色散补偿光纤相连接。
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