[实用新型]一种基于电光衍射的定向分波器及波分复用系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，尤其涉及一种基于电光衍射的定向分波器及波分复用系统。

背景技术

光通信是指以光波为载波的一种通信方式。在光通信技术中，为满足带宽业务对带宽资源的需求，一般采用波分复用技术，即在一条通信信道上同时传输多个波长信号的技术。

如图1示出了现有技术提供的单向的波分复用系统的原理。在发送端，合波器将n个信道的光波合并在一条光纤中传输；在接收端，分波器将经光纤传输的复合光中各波长的光波分开，以进入各自的信道，从而实现波分复用功能。

但现有技术提供的分波器功能单一，只具有将不同波长的光波引导到特定信道上的功能，即只具有分波功能，若需要对分离后的光波的强度进行调制，则还需单独的调制器件实现。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于电光衍射的定向分波器，旨在解决现有技术提供的分波器只具有分波功能，不具有对分离后的光波的强度进行调制的功能，即功能单一的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于电光衍射的定向分波器，所述基于电光衍射的定向分波器包括：

附有横向电极的光学超晶格，用于在外电场作用下，将输入的复色光中、满足电光布拉格衍射的准相位匹配条件的光波散射输出到特定方向上；

偏振片，用于阻挡所述光学超晶格输出的光波中未经散射的残余分量。

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种波分复用系统，包括设置在发送端的合波器，以及设置在接收端的分波器，所述分波器是一基于电光衍射的定向分波器，所述基于电光衍射的定向分波器包括：

附有横向电极的光学超晶格，用于在外电场作用下，将输入的复色光中、满足电光布拉格衍射的准相位匹配条件的光波散射输出到特定方向上；

偏振片，用于阻挡所述光学超晶格输出的光波中未经散射的残余分量。

本实用新型提供的基于电光衍射的定向分波器及波分复用系统是利用附有横向电极的光学超晶格对经传输介质传输的复色光进行波长选择和定向分配，不仅能将不同波长的光波引导到特定信道上，还可通过对外电场的大小的调节，实现对分离后的光波的强度的调制，即将分波和调制功能集成在一片晶片上完成，结构简单，节约成本，且响应速度可以达到亚纳秒，能够满足光纤通信的快速响应要求。

附图说明

图1是现有技术提供的单向的波分复用系统的原理图；

图2是本实用新型提供的基于电光衍射的定向分波器的结构图；

图3是电光布拉格衍射的准相位匹配条件的矢量合成示意图；

图4本实用新型中，当光学超晶格为六角极化二维光学超晶格、入射光是波长为λ1和λ2的Z方向偏振的线偏振光时，入射光在光学超晶格中发生电光布拉格衍射的准相位匹配过程的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出的基于电光衍射的定向分波器是利用附有横向电极的光学超晶格实现分波及光调制功能。

图2示出了本实用新型提供的基于电光衍射的定向分波器的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

本实用新型提供的基于电光衍射的定向分波器包括：附有横向电极的光学超晶格1，用于在外电场V作用下，将输入的复色光中、满足电光布拉格衍射的准相位匹配条件的光波散射输出到特定方向上；偏振片2，用于阻挡光学超晶格1输出的光波中未经散射的残余分量。

本实用新型中，复色光是指经由传输介质(如：光纤等)传输的、含有多种波长的光波。

本实用新型中，加载在光学超晶格1的横向电极上的外电场的方向与复色光的传输方向垂直。例如，若外电场的方向为光学超晶格1的y轴方向，则复色光的传输方向为光学超晶格1的x轴方向。

本实用新型中，光学超晶格1优选是二维光学超晶格，且优选为六角极化二维光学超晶格。

以下说明本实用新型提供的基于电光衍射的定向分波器中，光学超晶格1实现分波的理论基础：

在外电场作用下，复色光在光学超晶格1中发生布拉格电光衍射，从而在光学超晶格1输出侧的一些特定方向上可以接收到不同波长的衍射光。布拉格电光衍射是光波在介质中传播时由于电光效应诱导极化，在某些满足布拉格定律的方向上会出现与入射光同频率但偏振不同的光衍射。