[发明专利]一种电光移频装置及其移频方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子技术领域，具体涉及一种电光移频装置及其移频方法。

背景技术

光信号移频是光信号处理的重要手段之一，由于移频只是光信号的中心频率 (或者中心波长)进行搬移，对于光信号的相位等重要信息没有影响，在光通信 信号的传输、交换、上下路处理、备份以及光电子器件的测试分析有着广泛的应 用前景。目前，具有高转换效率、频率可调、结构简单、集成化潜力的移频器需 求越来越迫切。

目前，许多研究学者致力研究的移频原理主要包括原子移频、声光移频、电 光移频。

原子移频主要基于作用介质中的原子能级相干性和转化光场之间的相位关 联性和强度关联性进行相干反馈的拉曼散射来实现高效的频谱搬移，虽然原子移 频器的频率移频很大，产生的频率移动转换光场可以是连续光场也可以是脉冲光 场，在传播方向上会自动与未转换的入射光场空间分离，但是该移频方法面临结 构复杂和转变效率低于50％的问题，严重限制了应用。

声光移频基于声光衍射发生的多普勒频移，声光移频工作稳定、移频效率较 高，得到广泛的应用，成为目前最常用的移频器件，但是由于该器件需要实现声 光换能的叉指电极结构，器件结构体积庞大、电极结构较为复杂、难以实现集成 化和可调移频，其应用的局限性凸显。

电光移频基于电光效应工作，转换效率较高，调节容易且具有集成潜力的优 点逐步得到研究学者的关注。比如：典型的电光移频器采用电光单边带调制和窄 带带阻光滤波器构成，由于单边带调制需要对电光调制器施加具有特定相位差的 两路电驱动信号、而窄带带阻滤波器要求只能滤除光载波，无论是电驱动信号还 是光滤波器构造都极为复杂，因此在实际应用中仍面临着许多困难，亟待结构简 单、驱动简单的光信号移频新方法。

发明内容

本发明为了解决现有电光移频方法存在的结构极为复杂的问题，而提供一种 电光移频装置及其移频方法，具有高效率、频移可调、结构简单、易于集成的特 点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种电光移频装置，其特征在于，包括电光相位调制器和锯齿波发生器，所 述电光相位调制器的光输入端接入待转换光信号，移频后的光信号由电光相位调 制器的光输出端输出，锯齿波发生器的输出端连接到电光相位调制器的电输入端。

一种电光移频装置的电光移频方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搭建电光移频装置，所述电光移频装置包括电光相位调制器和锯齿波 发生器，所述电光相位调制器的光输入端接入待转换光信号，移频后的光信号由 电光相位调制器的光输出端输出，锯齿波发生器的输出端连接到电光相位调制器 的电输入端；

(2)设电光相位调制器的半波电压为V_π，锯齿波信号的频率为f_s、锯齿波 信号的幅度为V_s，其中V_s＝2N*V_π，N为正整数；

(3)中心频率为f₀的待转换光信号输入到电光相位调制器，被步骤(2) 中的锯齿波信号进行调制，产生N*f_s的移频量，即是说电光相位调制器的光输 出端输出中心频率为f₀+N*f_s的移频光信号。

所述移频后的光信号电场强度为：