[发明专利]一种光脉冲序列重频倍增控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种光脉冲序列重频倍增控制装置及方法，包括脉冲激光源，用于产生具有预设重频和预设脉宽的初始光脉冲序列；振幅调制模块，与脉冲激光源连接，用于对初始光脉冲序列的幅度进行调制，得到中间光脉冲序列；色散介质提供色散值以满足时域泰伯效应条件，与振幅调制模块连接，用于将中间光脉冲序列转化成重频倍增的目标光脉冲序列，并输出目标光脉冲序列，实现重频倍增倍数的灵活调节。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种光脉冲序列重频倍增控制装置及方法。

背景技术

光脉冲序列广泛应用于高速光通信系统、光信号处理、光谱学等重要领域。目前，存在多种装置和方法控制光脉冲序列的重频，实现高速光脉冲序列的产生。锁模激光器是最常见的脉冲激光源，但由于受内在腔体结构的限制，输出光脉冲序列的重频调节范围非常有限。商用的光学比特率倍增器常用于高速光脉冲序列的重频倍增，但倍增倍数相对固定且调节缺乏灵活性，难以实现光脉冲序列重频的高倍数倍增。

时域泰伯效应是光脉冲序列经过具有特定色散值的色散介质后的一种自成像效应，常应用于光脉冲序列的重频倍增。虽然此方法结构简单，但倍增倍数变更要求大范围地调整色散介质的色散值，从而导致整个系统反复重构，严重限制操作的灵活性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本发明提供一种光脉冲序列重频倍增控制装置及方法，旨在实现对光脉冲序列重频倍增控制的灵活调节。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

脉冲激光源，用于产生具有预设重频和预设脉宽的初始光脉冲序列；

振幅调制模块，与所述脉冲激光源连接，用于对所述初始光脉冲序列的幅度进行调制，得到中间光脉冲序列；

色散介质，提供满足时域泰伯效应条件的色散值，并与所述振幅调制模块连接，用于将所述中间光脉冲序列转化成重频倍增的目标光脉冲序列，并输出所述目标光脉冲序列。

在一种实施方式中，振幅调制模块包括：

分光器，与所述脉冲激光源连接，用于将所述初始光脉冲序列分为第一光脉冲序列和第二光脉冲序列；

光电探测器，与所述分光器连接，用于生成与所述第一光脉冲序列对应的时钟信号；

码型发生器，与所述光电探测器连接，用于根据所述时钟信号生成与所述第二光脉冲序列同步的二元码调制信号；

电光调制器，分别与所述码型发生器和所述分光器连接，用于根据所述二元码调制信号调制所述第二光脉冲序列的幅度，得到中间光脉冲序列。

在一种实施方式中，所述振幅调制模块还包括：

光延迟线，设置于所述分光器和所述电光调制器之间，用于当所述二元码调制信号与所述第二光脉冲序列在时域上未对准时，调整所述第二光脉冲序列的时延，以使所述第二光脉冲序列与所述二元码调制信号在时域上对准。

在一种实施方式中，所述光脉冲序列重频倍增控制装置还包括：

光放大器，与所述色散介质连接，用于调整所述目标光脉冲序列的功率，并输出调整后的所述目标光脉冲序列。

在一种实施方式中，所述脉冲激光源为主动或被动锁模激光器、无腔结构脉冲激光源、微环谐振腔中的一种。

在一种实施方式中，所述电光调制器为单一电光调制器、马赫曾德尔调制器、IQ调制器、电光调制器组合中的一种。

在一种实施方式中，所述电光调制器组合为光强度调制器和光相位调制器组合，其中，所述光强度调制器包括电吸收调制器或马赫曾德尔调制器。

在一种实施方式中，所述色散介质为标准单模光纤介质、色散补偿光纤介质或啁啾布拉格光栅介质中的一种。