[发明专利]电光单边带调制器及其操作方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电光调制器（electro-optical modulator），具体而言，本发明涉及电光单边带调制器（electro-optical single-sideband modulator）（EOSSBM）。

背景技术

众所周知，电光调制器为用于进行信号传输和处理的光数字和模拟链路（link）的重要光元件，这是因为电光调制器能够通过驱动电信号调制光载波的光功率。

EOSSBM尤其用于光纤通信系统中，诸如，由于光功率降低而使得非线性光效应减小，因而用于较高密度波长复用（wavelength multiplexing）和长距离光纤传输。

SSB调制后的光信号的光谱内的单个旁瓣（side lobe）的存在带来一些技术优点，主要的技术优点在于，与标准双边带（DSB）调制相比，占据了一半的光谱，并且当所使用的光纤分散时，在光链路的终点光信号没有衰减。

另一方面，EOSSBM在其内部构造方面、在其操作方面、以及在其操作所需要的外部驱动器方面通常相当复杂。

已知的马赫曾德尔（MZ）型EOSSBM公开在Higuma,K.,Hashimoto,Y.，Nagata,H.,Oikawa,S.,Izutsu,M.,“X-cut LiNbO₃optical SSB modulators（X切LiNbO₃光学SSB调制器）”，电子快报，37（2001）卷，515-516页中，并且在图1中示意性地示出。

EOSSBM形成在X切Y传LiNbO₃（LiNbO₃,X-cut,Y propagation）基板内，并且包括由两个光学Ti扩散MZ波导路径构成的主嵌套MZ结构，每个波导路径包括子MZ结构MZ_A、MZ_B。提供两个RF调制端口RF_A和RF_B以及三个DC偏置端口DC_A、DC_B和DC_C。

DC供电从偏置端口DC_A供应至子结构MZ_A，以在子结构MZ_A内的两个子臂之间产生π相移，DC供电从偏置端口DC_B中供应至子结构MZ_B，以在子结构MZ_B内的两个子臂之间产生π相移，并且DC供电从偏置端口DC_C供应至主结构MZ中，以在子结构MZ_A和MZ_B之间产生π/2相移。RF调制信号Φ₁(t)=Φ·cosΩt从调制端口RF_A供应至子结构MZ_A，RF调制信号Φ₂(t)=Φ·sinΩt从调制端口RF_B供应至子结构MZ_B并且由以Φ₁(t)输入的宽带90度移相器生成。

即使其在载波抑制率方面具有不可否认的性能，但是同样不可否认的是，该EOSSBM复杂：实际上，提供了符合该光学图案的两级嵌套MZ调制器，在使用恰当的电子稳定回路进行操作的过程中，需要三个DC偏置信号，并且需要两个不同的π/2偏移的RF驱动信号。

已知的MZ型EOSSBM的更标准构造公开在Smith,G.H.,Novak,D.,Ahmed,Z.,“Technique for optical SSB generation to overcome dispersion penalties in fibre-radio systems（用于克服光纤无线系统中的色散代价的光学SSB生成技术）”，电子快报，33（1997）卷，74-75页中，并且在图2中示意性地示出。

即使其特征在于具有一个MZ调制器，但是仍需要进行合适的DC偏置点稳定以及RF调制信号的宽带处理，这包括信号分离和分离后的两个信号中的一个的π/2相移。