[发明专利]一种基于TOAD结构的RZ码占空比调节器

说明书

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，尤其涉及一种基于TOAD结构的RZ码占空比调节器。

背景技术

RZ码(Return to Zero，归零码)广泛的应用于光OTDM(Optical Time Division Multiplexing，时分复用)和光WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)系统中，这是因为RZ码调制信号脉冲宽度窄，具有较高的峰值功率，较低的平均功率，使系统具有较高的信噪比、较低的误码率；其次，RZ码是窄脉冲，抗SPM能力较强；此外，能量集中也减少了WDM通路间的非线性交互作用和PMD(Physical Media Dependent，一阶物理介质关联层接口)效应；最后，RZ码定时丰富，也有利于高速时钟信号的恢复。

目前，大部分研究主要针对NRZ码(Not Return to Zero，非归零码)与RZ码之间的相互转换。基于半导体光放大器级联滤波器结构、基于四波混频和交叉偏振调制效应等也已经提出过许多方案，有的甚至可以实现可调占空比转换，但是对于RZ码本身的占空比调节的研究相对较少。

在很多的通信和光信号处理中，对于RZ码的占空比是有要求的，因此，很多时候需要将原占空比的RZ码进行预处理，使其满足下一步应用的条件。例如Christos Kouloumentas等人提出全域PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence，伪随机二进制序列)倍速方案中，对RZ码的占空比有比较严格的要求。

另一方面，TOAD(Terahertz Optical Asymmetrical Demultiplexer，太赫兹光非对称解复用器)是在半导体光放大器的基础上发展起来的一种高速全光开关器件。现阶段，高速全光开关研究的重点在于石英光纤以及半导体材料上面。用石英材料制成的光开关速度能达到10T bit/s，其缺点是所需的功率较高，相反地，半导体材料制成的光开关所需能量较小(100fJ)，它的缺点是速度很慢。现阶段，用石英光纤正常制成的主要是NOLM(Nonlinear Optical Loop Mirror，非线性光纤环镜)，用半导体光放大器的主要是M-Z(Mach-Znhder)干涉仪结构，这两种结构使用都比较广泛，综合NOLM和M-Z干涉仪两种结构的优点就是TOAD结构。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、易于操作、工作稳定的基于TOAD结构的RZ码占空比调节器。

第一方面，本发明实施方式提供一种基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，所述基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器包括：可调开关窗口TOAD，其中，

所述可调开关窗口TOAD通过耦合器的两端将第一波分复用分束器、可调功率衰减器、第一偏振控制器、半导体光放大器SOA、第二偏振控制器、可调光纤延迟器件、第二波分复用分束器依次相连成环路，且使得所述SOA处于所述环路的非对称的位置，而所述耦合器的输入端连接环形器。

第二方面，在根据本发明实施方式的基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，所述可调光纤延迟器件进一步包括：空间光路微调结构，该空间光路微调结构由两个自聚焦透镜平行相对固定于可水平移动的滑轨上，通过调节两自聚焦透镜的距离来控制光信号的延迟时间。

第三方面，在根据本发明实施方式的基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，所述耦合器包括2*2耦合器，其共有4个端口，且分光比为50:50，将所述耦合器的两个输出端连入所述环路中。

第四方面，在根据本发明实施方式的基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，所述SOA进一步包括：驱动电路、温度控制反馈电路、显示电路。

第五方面，在根据本发明实施方式的基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，所述SOA的增益恢复时间为200ps，偏置电流为120mA。

第六方面，在根据本发明实施方式的基于太赫兹光非对称解复用器TOAD结构的归零码RZ码占空比调节器，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连续光的中心波长一致，所述透射端允许控制光通过。