[发明专利]基于时域成像的皮秒光信号处理装置及处理方法

权利要求书

1.基于时域成像的皮秒光信号处理装置，其特征在于：包括信号源、第 一耦合器和第二耦合器；所述第一耦合器的输入端与信号源相连；所述第一 耦合器和第二耦合器之间有两条信号支路，其中第一信号支路上依次设置有 第一光开关、第一色散介质、第一电光相位调制器和第二色散介质，第二信 号支路上依次设置有第二光开关、第三色散介质、第二电光相位调制器和第 四色散介质；所述第一光开关和第二光开关均与第一耦合器的输出端相连， 所述第二色散介质和第四色散介质均与第二耦合器的输入端相连；所述第一 电光相位调制器上连接有第一波形发生器，所述第二电光相位调制器上连接 有第二波形发生器；所述第一波形发生器和第二波形发生器所提供的控制电 信号大小相同，极性相反；所述第一色散介质和第三色散介质的色散系数互 为相反数，第二色散介质和第四色散介质的色散系数互为相反数；

所述第二耦合器的输出端依次连接有第五色散介质、光子晶体波导、带 通滤波器、第七色散介质和示波器；泵浦激光器通过第六色散介质连接在第 五色散介质和光子晶体波导之间；所述第五色散介质、第六色散介质和第七 色散介质的色散系数满足时域成像条件。

2.根据权利要求1所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置，其特征 在于：所述第一光开关和第二光开关为基于马赫-泽德干涉仪的逻辑门式光开 关，所述第一光开关和第二光开关均包括量子半导体光放大器。

3.根据权利要求2所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置，其特征 在于：所述色散介质为色散光纤或线性啁啾光纤光栅。

4.根据权利要求3所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置，其特征 在于：所述光子晶体波导采用空气孔型三角晶格光子晶体平板。

5.根据权利要求4所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置，其特征 在于：所述泵浦激光器为皮秒级泵浦源。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置， 其特征在于：所述示波器可由光谱仪替代。

7.根据权利要求1至5任一所述的基于时域成像的皮秒光信号处理装置， 其特征在于：所述光子晶体波导可用高非线性光纤或硅波导替代。

8.根据权利要求1所述基于时域成像的皮秒光信号处理装置的处理方法， 其特征在于：包括以下步骤：

(1)信号源发出的输入信号经过第一耦合器后分为相同的两路信号，其 中第一光信号进入第一光开关，第二光信号进入第二光开关；

(2)所述第一光信号经过第一光开关控制后，依次经过第一色散介质、 第一电光相位调制器和第二色散介质后进入第二耦合器；所述第二光信号经 过第二光开关控制后，依次经过第三色散介质、第二电光相位调制器和第四 色散介质后进入第二耦合器；

(3)上述步骤(2)中的第一光信号和第二光信号均进入第二耦合器后， 由第二耦合器合成一路光信号，即第三光信号；所述第三光信号通过第五色 散介质后与经过第六色散介质的泵浦光一起注入光子晶体波导；所述光子晶 体波导的输出信号依次经过带通滤波器和第七色散介质后由示波器或光谱仪 检测。