[发明专利]一种偏振相同的时分复用装置及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光采样技术领域，尤其是一种偏振相同的时分复用装置及制作方法。

背景技术

传统的时分复用结构如图1所示。采用这种结构所复制产生的周期光脉冲，由于所经过传输路径不同，脉冲互相之间的偏振态互不相同。而光电调制器通常设定为选择性地调制TE模或TM模，将另外的一个模式虑掉，所以光电调制器通常是偏振敏感的，不同的偏振态相同幅度的脉冲经过调制器，所得调制结果互不相同。

解决上述问题的一般方法有两种：一是将整个模块制作成保偏模块，这将需要使用保偏光纤和保偏器件，会造成成本的增加。更重要的是一些器件如延迟器国内还难以制作成保偏器件。二是调节偏振态使的所有脉冲的偏振态相同，并将其固定。然而，由于复制之后的偏振态的多样性，将所有偏振态调节一致往往比较复杂。再者，单模光纤的双折射与应力挤压有关，所以系统的稳定性很差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对采用传统的时分复用结构复制脉冲时，虽然能保证幅度相同和脉冲的时间间距相等，但所产生的新脉冲偏振态会不相同，使得后续光采样调制难以正常工作的问题，提供一种偏振相同的时分复用装置及制作方法。通过n级时分复用模块级联实现将一个输入光信号分割为幅度偏振态相同延迟时间等间距的2ⁿ个光信号。

本发明采用的技术方案如下：

一种偏振态相同的时分复用装置，其特征在于包括n级时分复用模块，所述n级时分复用模块首尾依次级联，所述n-1级时分复用模块的输出端与n级时分复用模块输入端连接；所述时分复用模块包括三端口环形器、耦合器、功率调节模块、时间延迟调节模块；所述三端口环形器输入端作为时分复用模块的输入端，所述三端口环形器输出端作为时分复用模块的输出端；n大于等于1；

三端口环形器，用于将三端口环形器输入端输入的光脉冲，通过三端口环形器调节端输出至耦合器输入端；耦合器输入端输入的光脉冲通过三端口环形器调节端、三端口环形器输出端输出；所述三端口环形器输出端输出的光信号是偏振相同、功率相等、时间间隔为的两路光脉冲；

耦合器，用于将三端口环形器调节端输出的光信号通过耦合器两个输出端分割为偏振相同的两路光信号，所述两路光信号分别对应通过功率调节模块、时间延迟调节模块进行调节后，通过耦合器两输出端进入耦合器输入端，然后依次通过三端口环形器调节端、三端口环形器输出端输出；

功率调节模块，用于调节通过功率调节模块的光信号功率，使其与时间延迟调节模块通过的光信号功率相等，并反射调节的光信号到耦合器一输出端；

时间延迟调节模块，用于调节通过时间延迟调节模块的光信号，使其与通过功率调节模块的光信号时间间隔分别为2^（n-1），并反射调节的光信号到耦合器另一输出端；

经过n级时分复用模块后，输入前的一个光信号被分割复制成了2ⁿ个光信号，同时光信号的幅度偏振态也相同。

所述时间延迟调节模块包括光纤延迟线、光纤延迟器以及第一法拉第旋转镜；

光纤延迟线，用于对输入的光信号进行粗时间延迟调节；

光纤延迟器，用于对光纤延迟线输出的光信号进行细时间延迟调节；

第一法拉第旋转镜，用于对光纤延迟器输出的进行时间延迟调节后的光信号反射到耦合器另一输出端。

所述光纤延迟线长度为，则，其中光纤的长度，为设定的光纤延迟线延迟时间，为光在真空中的传播速度，为光纤纤芯的折射率。

所述功率调节模块包括功率衰减器以及第二法拉第旋转镜；

功率衰减器，用于调节输入到衰减器光信号的功率，使得衰减器光信号的功率与通过时间延迟调节模块光信号的功率相等；

第二法拉第旋转镜，用于将功率衰减器输出的光信号反射到耦合器一输出端。

一种偏振态相同的时分复用装置制作方法包括：

步骤1：调节时间延迟调节模块；

步骤2：调节功率调节模块参数；

步骤3：将n级时分复用模块首尾依次级联，所述n-1级时分复用模块的输出端与n级时分复用模块输入端连接；所述时分复用模块包括三端口环形器、耦合器、功率调节模块、时间延迟调节模块；所述三端口环形器输入端作为时分复用模块的输入端，所述三端口环形器输出端作为时分复用模块的输出端；n大于等于1；