[发明专利]大功率电光调制器

摘要

本发明提供的大功率电光调制器由半导体激光器(1)、光纤(2)、准直器(3)、起偏器(4)、电光调制晶体单元(5)、检偏器(6)、激光器电源(9)、供电电源(10)，还有光接收器(7)、光接收器(8)、驱动器(11)、编码信号源(12)构成；大功率电光调制器各部分采用光纤和光电耦合；准直器(3)采用自聚焦透镜；电光调制晶体单元(5)采用“组合调制”方式，并且采用宽带行波电极。该大功率电光调制器可以实现输出激光功率100mW－500mW、调制带宽0.5GHz－5.0GHz的810nm系列波长激光调制，解决了大功率电光调制器功率和带宽互相制约的难点，在适当降低带宽的条件下，提高了大功率电光调制器的输出激光功率，满足空间激光通信需要。

主权项

1.大功率电光调制器，由半导体激光器(1)、光纤(2)、准直器(3)、起偏器(4)、电光调制晶体单元(5)、检偏器(6)、激光器电源(9)、供电电源(10)构成，其特征在于还有光接收器(7)、光接收器(8)、驱动器(11)、编码信号源(12)构成；大功率电光调制器各部分采用光纤和光电耦合，构成一个闭环反馈控制系统；准直器(3)采用自聚焦透镜；电光调制晶体单元(5)采用N个电光调制晶体的“组合调制”方式，并且采用宽带行波电极，所述的N＝2m，m为自然数；半导体激光器(1)通过光纤(2)和准直器(3)相连接，半导体激光器(1)发射的激光通过准直器(3)后整型，光纤(2)使半导体激光器(1)和准直器(3)实现了光纤耦合，准直器(3)采用自聚焦透镜；起偏器(4)和电光调制晶体单元(5)相连接，电光调制晶体单元(5)和检偏器(6)相连接，电光调制晶体单元(5)采用“组合调制”方式，电光调制晶体单元(5)内含有上述的N个电光调制晶体，N个电光调制晶体尺寸完全相同，形状都为长方体，将N个电光调制晶体的光轴垂直放置，由准直器(3)发射的激光经过起偏器(4)后成为偏振光，偏振光通过电光调制晶体单元(5)后得到调制，调制后的偏振光经过检偏器(6)后送至下级的使用单元；从电光调制晶体单元(5)的出射端面满孔径出射的光束从准直器(3)发射、顺次经过起偏器(4)和电光调制晶体单元(5)到检偏器(6)，起偏器(4)和起偏器(6)的折射率为n，起偏器(4)和起偏器(6)的等效光程L1为：8/n，电光调制晶体折射率为no，其等效光程L2为：40/no，从准直器(3)的端面到电光调制晶体单元(5)入射面的等效光程L′为：L1+L2+(30-8-2)，从准直器(3)端面到电光调制晶体单元(5)出射面的等效光程L′+L2；起偏器(4)和光接收器(7)光电耦合连接，电光调制晶体单元(5)和驱动器(11)用高频同轴电缆连接，检偏器(6)和光接收器(7)光电耦合连接，光接收器(7)和光接收器(8)分别与驱动器(11)用高频同轴电缆相连接；激光器电源(9)和半导体激光器(1)用高频同轴电缆相连接，激光器电源(9)为半导体激光器(1)提供电源；编码信号源(12)和驱动器(11)用高频同轴电缆相连接，编码信号源(12)为驱动器(11)提供高频、高功率方波交流信号，驱动器(11)输出信号通过高频同轴电缆和特殊电极加到电光调制晶体单元(5)上，可以根据编码信号源(12)，改变电光调制晶体单元(5)的电光特性，从而调制起偏器(4)发送至电光调制晶体单元(5)的偏振光；供电电源(10)分别与激光器电源(9)、编码信号源(12)和驱动器(11)用导线相连接，供电电源(10)为激光器电源(9)、编码信号源(12)和驱动器(11)提供电源；电光调制晶体单元(5)的光抽样信号和离开调制器的光抽样信号用光接收器(7)和光接收器(8)接收，转化成电信号，形成一个闭环光电反馈控制系统，实现对静态工作点的实时控制；驱动器(11)和编码信号源(12)配套，为电光调制晶体提供方波交流信号；大功率电光调制器的机械结构由光轴调整架(15)、格兰棱镜盒(16)、45度反射镜(17)、电光调制晶体盒(18)、格兰棱镜盒(19)、45度反射镜(20)构成，整个大功率电光调制器的机械结构外形为长方体，电光调制晶体盒(18)放置在V型槽上，电光调制晶体盒(18)用锁紧螺钉和外壳连在一起，电光调制晶体单元(5)和电光调制晶体盒(18)盒体绝缘，采用螺钉固定在电光调制晶体盒(18)上，格兰棱镜盒(16)、45度反射镜(17)、格兰棱镜盒(19)、45度反射镜(20)为长方体，精密调整后和大功率电光调制器盒体用锁紧螺钉连接固定。