全光伪随机码光信号速率倍增器制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种全光伪随机码光信号速率倍增器。包括：在速率倍增单元中，第一耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第一耦合器的第三端依次经过光纤延迟器、第一掺铒光纤放大器、隔离器、滤波器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个反馈回路，所述第一耦合器的输入端接收待加速的伪随机码光信号，所述第一耦合器的输出端输出速率倍增后的高速伪随机码光信号。本发明专利技术实施例既可以将伪随机码光信号的速率提高2n倍，得到高速伪随机码光信号，也可以使得高速伪随机码光信号的峰值功率均衡。本发明专利技术实施例适用于不同周期长度的伪随机码光信号，并且响应速度快，达到了结构简单、易于操作、工作稳定的要求。

【技术实现步骤摘要】
全光伪随机码光信号速率倍增器
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种全光伪随机码光信号速率倍增器。
技术介绍
PRBS(Pseudo-RandomBinarySequence，伪随机二进制序列)广泛应用于光传输系统和光通信网络中，主要包括误码率测量，编码/解码(扰码、解扰)，加密/解密(保密通信)，模拟白噪声，扩频调制(码分多址)等。然而,随着光通信技术的高速发展，通信系统的网络传输速率越来越高，目前单信道已经达到了640Gb/s，相应对于PRBS的速率要求也大大提高。传统电领域的高速PRBS发生器不单结构非常复杂，而且成本非常高，特别是当传输速度达到40Gb/s以上时，由于电子瓶颈的限制，这个问题越来越突出。近来高速全光PRBS发生器也已经提出有一些方案，但这些方案或多或少面临如结构复杂、输出效果不理想、速率受限等问题，而且个别方案还只限于理论仿真。如何开发一种高效率的高速全光PRBS发生器是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种全光伪随机码光信号速率倍增器，以实现得到速率倍增和功率均衡的高速伪随机码光信号。一种全光伪随机码光信号速率倍增器，包括：速率倍增单元，在所述速率倍增单元中，第一耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第一耦合器的第三端依次经过光纤延迟器、第一掺铒光纤放大器、隔离器、滤波器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个反馈回路，所述第一耦合器的输入端接收待加速的伪随机码光信号，所述第一耦合器的输出端输出速率倍增后的高速伪随机码光信号。优选地，所述全光伪随机码光信号速率倍增器还包括功率均衡单元，在所述功率均衡单元中，第二耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第二耦合器的第三端依次经过第一波分复用分束器、半导体光放大器、偏振控制器、第二波分复用分束器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个环路，且使得所述半导体光放大器处于所述环路的非对称的位置，所述第二掺铒光纤放大器接收所述第一耦合器的输出端输出的高速伪随机码光信号，将所述高速伪随机码光信号传输给所述第二波分复用分束器，所述第二耦合器的输入端接收连续光，所述第二耦合器的输出端输出功率均衡的高速伪随机码光信号。优选地，所述光纤延迟器包括：光路延迟粗调和光路延迟细调。优选地，所述光路延迟细调包括两个平行相对的自聚焦透镜，所述自聚焦透镜固定于可水平移动的滑轨上，通过调节所述两个自聚焦透镜之间的距离来控制所述反馈回路中低速伪随机码光信号的延迟时间。优选地，当所述延迟时间等于K*T+T/2n时，其中，T为低速伪随机码光信号的周期长度，K为非负数，所述低速伪随机码光信号的速率提高2n倍，得到高速伪随机码光信号。优选地，述隔离器的低损耗方向与所述反馈回路中伪随机码光信号的传输方向保持一致。优选地，所述滤波器的中心波长与所述低速伪随机码光信号的中心波长一致。优选地，所述的第一耦合器和第二耦合器为2*2耦合器，且分光比为50:50。优选地，所述第一波分复用分束器和所述第二波分复用分束器均包括3个端口：公共端、透射端和反射端，其中，所述反射端的中心波长与所述连续光的中心波长一致。优选地，所述偏振控制器包括三环型偏振控制器，所述三环型偏振控制器的1/2波片居中，1/4波片设置在两端，通过调整所述1/2波片和1/4波片之间的距离来调整所述环路中传输的高速伪随机码光信号的偏振态。优选地，所述第二耦合器输出的光信号的脉冲宽度由开关窗口2△X确定，其中△X为所述半导体光放大器在所述环路中的偏离中心的距离。优选地，通过调节第二掺铒光纤放大器的放大倍数，使得所述高速伪随机码光信号中的高峰值功率对连续光在所述半导体光放大器中的交叉相位调制超过π，低峰值功率对连续光在所述半导体光放大器中的交叉相位调制没有达到π。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例通过由速率倍增单元和功率均衡单元构成全光伪随机码光信号速率倍增器，速率倍增单元通过将伪随机码光信号经过K*T+T/2n的延迟，可以将伪随机码光信号的速率提高2n倍，得到高速伪随机码光信号。功率均衡单元通过利用高峰值功率、低峰值功率对连续光在SOA中进行不同的交叉相位调制，可以使得高速伪随机码光信号的峰值功率均衡。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，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是根据本专利技术一个实施方式的全光伪随机码光信号速率倍增器的结构图，图中，隔离器101，第一掺铒光纤放大器102，光纤延迟器粗调103，光纤延迟器细调104，第一耦合器105；图2是根据本专利技术另一个实施方式的全光伪随机码光信号速率倍增器的结构图，图中，隔离器101，第一掺铒光纤放大器102，光纤延迟器粗调103，光纤延迟器细调104，第一耦合器105，滤波器106，第二波分复用分束器107，偏振控制器108，SOA(半导体光放大器，SemiconductorOptical)109、第一波分复用分束器110，第二耦合器111；图3是根据本专利技术一个实施方式的光纤延迟器细调结构示意图；图4是根据本专利技术一个实施方式的偏振控制器结构示意图；图5A-5C是根据本专利技术一个实施方式的1Gb/s伪随机码光信号(波形、频谱、眼图)；图6A-6C是根据本专利技术一个实施方式的功率均衡前4Gb/s伪随机码光信号(波形、频谱、眼图)；图7A-7C是根据本专利技术一个实施方式的功率均衡后4Gb/s伪随机码光信号(波形、频谱、眼图)。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全光伪随机码光信号速率倍增器，其特征在于，包括：速率倍增单元，在所述速率倍增单元中，第一耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第一耦合器的第三端依次经过光纤延迟器、第一掺铒光纤放大器、隔离器、滤波器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个反馈回路，所述第一耦合器的输入端接收待加速的伪随机码光信号，所述第一耦合器的输出端输出速率倍增后的高速伪随机码光信号。

【技术特征摘要】
1.一种全光伪随机码光信号速率倍增器，其特征在于，包括：速率倍增单元，在所述速率倍增单元中，第一耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第一耦合器的第三端依次经过光纤延迟器、第一掺铒光纤放大器、隔离器、滤波器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个反馈回路，所述第一耦合器的输入端接收待加速的伪随机码光信号，所述第一耦合器的输出端输出速率倍增后的高速伪随机码光信号；所述全光伪随机码光信号速率倍增器还包括功率均衡单元，在所述功率均衡单元中，第二耦合器包括输入端、输出端、第三端和第四端，将所述第二耦合器的第三端依次经过第一波分复用分束器、半导体光放大器、偏振控制器、第二波分复用分束器，与所述第一耦合器的第四端连接起来，形成一个环路，且使得所述半导体光放大器处于所述环路的非对称的位置，第二掺铒光纤放大器接收所述第一耦合器的输出端输出的高速伪随机码光信号，将所述高速伪随机码光信号传输给所述第二波分复用分束器，所述第二耦合器的输入端接收连续光，所述第二耦合器的输出端输出功率均衡的高速伪随机码光信号。2.根据权利要求1所述的全光伪随机码光信号速率倍增器，其特征在于，所述光纤延迟器包括：光路延迟粗调和光路延迟细调。3.根据权利要求2所述的全光伪随机码光信号速率倍增器，其特征在于，所述光路延迟细调包括两个平行相对的自聚焦透镜，所述自聚焦透镜固定于可水平移动的滑轨上，通过调节所述两个自聚焦透镜之间的距离来控制所述反馈回路中低速伪随机码光信号的延迟时间。4.根据权利要求3所述的全光伪随机码光信号速率倍增器，其特征在于，当所述延迟时间等于K*T+T/2n时，其中，T为低速伪随机码光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振超，王智，吴重庆，王甫，李强，刘国栋，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11