【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光信号处理，尤其涉及一种全光可片上集成的任意波形产生装置。
技术介绍
1、目前，任意波形发生器主要是利用信号生成、数字信号处理和模拟输出等技术来制造。在信号生成过程中，任意波形发生器通过内置的数字信号处理器(dsp)或者程序控制芯片(fpga)生成数字信号波形。用户可以通过设备上的控制面板或者软件界面进行波形参数设置，比如频率、幅度、相位等；在数字信号处理过程中，主要涉及对生成的波形进行插值、滤波、变换等操作处理，以确保生成的波形符合用户设定的要求；为了生成模拟输出，该产生信号最后还会经过数模转换过程，经过数字模拟转换器(dac)可以将数字信号转换为模拟信号，并且该过程还会对模拟信号进行放大或缩小以满足需求。该方案产生任意波形在采样率和带宽上分别受到了数模转换器以及数字信号处理器的限制，这大大限制了任意波形在高速通信系统和复杂波形生产中的应用。同时，上述方案的任意波形发生器通常具有很大的体积，并且价格昂贵不利于大规模的生产和应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中任意波形在采样率和带宽上分别受到了数模转换器以及数字信号处理器的限制问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种全光可片上集成的任意波形产生装置，所述装置第一结构包括输入端、波形产生器单元和输出端；输入端与波形产生器单元连接；波形产生器单元与输出端连接；
3、输入端包括线性、低噪声调频连续波源；波形产生器单元包括1-n分支耦合器i、1-n分支耦合器ii、若干马赫-
4、线性、低噪声调频连续波源与1-n分支耦合器i的输入端相连，1-n分支耦合器i的输出端与马赫-曾德尔干涉仪输入端相连，马赫-曾德尔干涉仪与可调节光衰减器之间通过延迟线相连，可调节光衰减器的输出端与1-n分支耦合器ii的输入端相连，1-n分支耦合器ii的输出端与光电探测器串联。
5、进一步的，马赫-曾德尔干涉仪内包括一个延时线和两个y型分支波导耦合器，两个y型波导和延迟线之间串联，马赫-曾德尔干涉仪中各自的延时线长度不一致，且延时线长度的设计服从等差数列或等比数列分布，等差数列的延时线长度设置用于合成高斯脉冲波形；等比数列的延时线设置用于合成三角波。
6、进一步的，可调节光衰减器的调节幅度比例为0％到100％。
7、所述装置第二结构中包括输入端、波形产生器单元和输出端；输入端与波形产生器单元连接；波形产生器单元与输出端连接；
8、输入端包括线性、低噪声调频连续波源；波形产生器单元包括光隔离器、直波导、环波导、调节电极、耦合器；输出端包括光电探测器；线性、低噪声调频连续波源与光隔离器连接，光隔离器与直波导直接串联连接，直波导和环波导之间通过耦合器相连，耦合器和光电探测器是串联连接的。
9、进一步的，环波导和直波导采用的是两个y-分支耦合器对接形成。
10、进一步的，直波导和环波导之间的耦合系数通过调节电极控制。
11、有益效果：
12、1、本专利技术提供了一种全光可片上集成的任意波形产生装置，利用该装置可以动态调节合成的任意波形，同时该装置还具有高度集成、低功耗、体积小、带宽大、高速率等优点。其中动态调节任意波形的合成功能是通过调节合成波形的幅度和频率实现的；高度集成、小体积、低功耗是片上集成器件的独特优势；大带宽、高速率是光学信号的独特优势，其振动频率决定了它能有更大的带宽和速率。
13、2、本专利技术提出了一种全光可片上集成的任意波形产生装置，该装置包括两种设计方式，第一种利用线性啁啾源和多个马赫-曾德尔干涉仪组合可以产生不同幅度、不同频率的拍频信号，经过合束并在光电探测器中拍频实现任意波形的产生。第二种利用线性啁啾和直波导-环波导组合的结构产生频率幅度成等比级数衰减、频率呈等差数列增加的一系列单频信号，经过在光电探测器中拍频就可以实现指定波形的合成。这两种方案兼具高度集成、低功耗、体积小等优点，并且由于光频独特的优势还能向着大带宽、高采样率的方向发展。
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1.一种全光可片上集成的任意波形产生装置，其特征在于，所述装置第一结构包括输入端、波形产生器单元和输出端；输入端与波形产生器单元连接；波形产生器单元与输出端连接；
2.根据权利要求1所述的全片可光上集成的任意波形产生装置，其特征在于，马赫-曾德尔干涉仪内包括一个延时线和两个Y型分支波导耦合器，两个Y型波导和延迟线之间串联，马赫-曾德尔干涉仪中各自的延时线长度不一致，且延时线长度的设计服从等差数列或等比数列分布，等差数列的延时线长度设置用于合成高斯脉冲波形；等比数列的延时线设置用于合成三角波。
3.根据权利要求1所述的全片可光上集成的任意波形产生装置，其特征在于，可调节光衰减器的调节比例为0％到100％。
4.一种全光可片上集成的任意波形产生装置，其特征在于，所述装置第二结构包括输入端、波形产生器单元和输出端；输入端与波形产生器单元连接；波形产生器单元与输出端连接；
5.根据权利要求4所述的全片可光上集成的任意波形产生装置，其特征在于，环波导和直波导采用的是两个Y-分支耦合器对接形成。
6.根据权利要求4所述的全片可光上集
...【技术特征摘要】
1.一种全光可片上集成的任意波形产生装置，其特征在于，所述装置第一结构包括输入端、波形产生器单元和输出端；输入端与波形产生器单元连接；波形产生器单元与输出端连接；
2.根据权利要求1所述的全片可光上集成的任意波形产生装置，其特征在于，马赫-曾德尔干涉仪内包括一个延时线和两个y型分支波导耦合器，两个y型波导和延迟线之间串联，马赫-曾德尔干涉仪中各自的延时线长度不一致，且延时线长度的设计服从等差数列或等比数列分布，等差数列的延时线长度设置用于合成高斯脉冲波形；等比数列的延时线设置用于合成三角波。
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秋蘋，欧埔，谢瑛珂，张凤玲，胡珊，何朝滔，康子怡，夏光琼，吴正茂，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
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