[发明专利]一种基于半导体光放大器偏振旋转效应的电光采样方法

摘要

本发明提供了一种基于半导体光放大器偏振旋转效应的电光采样的方法。它是利用SOA的偏振旋转效应，通过调整电光采样系统的光学工作参数和电流工作范围，得到输出光功率随输入信号电流强度线性增加的电光特性；利用该电光特性完成信号电流对输入采样光脉冲强度的线性调制，从而得到信号电流的采样。它具有体积小，易于集成，有增益，采样速率高及强度调制深度高等特点。本发明为下一代光学模数转换器及超高速电子器件特性的实时无扰测量的实现提供有力的推动作用，具有广泛的应用前景。

主权项

1、一种基于半导体光放大器偏振旋转效应的电光采样方法，其特征是它包含以下步骤：步骤1 电光采样系统构成电光采样系统由输入光纤(1)，偏振控制器(4)，半导体光放大器(SOA)(5)，偏振控制器(6)，偏振合束器(7)和输出光纤(3)依次通过光连接构成。步骤2 光学工作参数的确定步骤2a：从SOA(5)的技术说明文件确定SOA(5)的输入电流强度的最小值Il和最大值Ir；步骤2b：在SOA(5)的输入电极(2)输入强度为Il的电流，在输入光纤(1)中输入光功率P在-30dBm至-15dBm范围内的小信号连续光，在输出光纤(3)输出端测量光功率大小；步骤2c：把偏振控制器(4)的偏振方向与SOA(5)的波导层夹角θa设为45度，偏振合束器(7)的透光轴与SOA(5)的波导层夹角β设为45度，调整偏振控制器(6)偏振方向与SOA5的波导层夹角θb，从而为TE模与TM模引入附加相差Φpc，使从输出光纤(3)输出的光功率最小；步骤2d：在45度附近调整偏振控制器(4)的偏振方向与SOA(5)的波导层夹角θa，当从输出光纤(3)输出的光功率为零时记录下θa，θb和β的值；步骤2e：在SOA(5)的工作电流范围[Il，Ir]内改变SOA(5)的输入电流强度，从输出光纤(3)的输出端得到输出光功率随输入信号电流强度单调递增的特性曲线。步骤3 静态工作点的确定选取特性曲线的线性区BC段为电光采样系统的工作区，其对应的输入电流强度变化范围为[Ib，Ic]，把线性工作区中点D的输入电流强度值Id设为SOA(5)的静态工作点。步骤4 电光采样的实现步骤4a：在SOA(5)的输入电极(2)上输入电流强度为Id的静态工作电流，同时在SOA(5)的输入电极(2)上输入最大幅度为0.5|Ib-Ic|、频率为fc的模拟信号电流。步骤4b：在电光采样系统的光输入端输入重复频率为fs，峰值功率为P的采样光脉冲，在光输出端得到光功率随输入信号电流强度线性变化的光脉冲，从而完成了电光采样。