[发明专利]奈奎斯特脉冲产生装置及操作方法

权利要求书

1.一种奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于包括可调连续光激光器(1)、第一连接光纤(2)、偏振控制器(3)、第二连接光纤(4)、第一推挽强度调制器(5)、第三连接光纤(6)、第二推挽强度调制器(7)、第四连接光纤(8)、可调带通滤波器(9)、输出光纤(10)、可调连续光激光器电学接口(11)、第一推挽强度调制器电学接口(12)、第二推挽强度调制器电学接口(13)、可调带通滤波器电学接口(14)和控制模块(15)，沿所述的可调连续光激光器(1)的激光输出方向依次是所述的第一连接光纤(2)、偏振控制器(3)、第二连接光纤(4)、第一推挽强度调制器(5)、第三连接光纤(6)、第二推挽强度调制器(7)、第四连接光纤(8)、可调带通滤波器(9)和输出光纤(10)，所述的控制模块(15)分别与所述的激光器的电学接口(11)、第一推挽强度调制器的电学接口(12)、第二推挽强度调制器的电学接口(13)和可调带通滤波器的电学接口(14)相连。

2.根据权利要求1所述的奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于所述的可调连续光激光器是III-V族半导体的激光器，激光器的输出波长的调节范围在1520-1600nm。

3.根据权利要求1所述的奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于所述的可调激光器、第一连接光纤、第二连接光纤、第一调制器、第三连接光纤、第二调制器、第四连接光纤、可调带通滤波器和输出光纤均工作在单模模式，都工作在单模横电(TE)模式，或都工作在单模横磁(TM)模式，器件的工作波长相互匹配。

4.根据权利要求1所述的奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于所述的偏振控制器(3)为光纤环形偏振控制器，能够控制光的偏振态。

5.根据权利要求1所述的奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于所述的第一推挽强度调制器(5)和第二推挽强度调制器(7)偏置于最大偏置点，使得调制器工作于抑制奇数边带工作模式，只存在偶数阶边带。

6.根据权利要求1至5任一项所述的奈奎斯特脉冲产生装置，其特征在于所述的可调带通滤波器(9)是基于光纤布拉格光栅的光滤波器，能够实现滤除调制器产生的高阶边带的功能。

7.权利要求1所述的奈奎斯特脉冲产生装置的操作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)所述的控制模块(15)根据应用所需的脉冲源中心波长，通过可调激光器的电学接口(11)，控制激光器的输出功率和中心波长；

2)所述的控制模块(15)根据应用所需的脉冲源的重复频率，通过第一推挽强度调制器的电学接口和第二推挽强度调制器的电学接口，输入高频信号和直流偏置电压，确保输入第一推挽强度调制器和第二推挽强度调制器的高频信号不超过调制器的工作带宽，两路高频信号之间具有三倍频的关系，且两者相位锁定；输入第一推挽强度调制器和第二推挽强度调制器的偏置于最大偏置点。

3)调节所述的偏振控制器(15)，使得光信号经过两个调制器后，具有最大的光功率；

4)调节所述的第一推挽强度调制器(5)的高频信号的幅度，使得光信号经过该调制器后，在中心波长处、二阶边带处产生三条平坦的光频梳，而一阶边带被抑制；调节所述的第二推挽强度调制器(7)的高频信号的幅度，使得光信号经过该调制器后，共产生9条平坦的光频梳，光频梳的梳齿间距等于两倍的调制频率；由于调制器的非线性调制，除了中心9条功率较高的光频梳外，光谱两侧还会产生功率较低的高阶边带；

5)所述的控制模块(15)控制所述的可调带通滤波器(9)的中心波长和带宽，使得滤波器的中心波长与激光器输出的波长相同，滤波器的带宽恰好能滤除第二强度调制器输出光谱的高阶边带，使光谱的形状尽量接近矩形，此时时域上对应的脉冲波形具有奈奎斯特脉冲的波形，即具有sinc函数的数学形式；

6)所述的控制模块(15)通过改变输入第一强度调制器和第二强度调制器的高频信号的频率，可以改变时域脉冲序列的重复频率；控制模块在改变频率时，需确保加载到第一推挽强度调制器和第二推挽强度调制器的信号频率间的三倍频关系和相位锁定。