[发明专利]一种改善基于半导体光放大器偏振旋转效应全光采样线性度的方法

摘要

本发明提供了一种改善基于半导体光放大器偏振旋转效应全光采样线性度的方法。该方法通过注入适当功率的保持光，抑制半导体光放大器的光增益的非线性效应，减小输出采样脉冲包络的谐波失真，提高全光采样系统的线性度。该方法不必改变半导体光放大器的结构，具有操作简便、效果明显的特点。本发明为提高下一代光学模数转换器的转换精度起到有力的推动作用，具有广泛的应用前景。

主权项

本发明提出了一种改善基于半导体光放大器偏振旋转效应全光采样线性度的方法，其特征是它包含以下步骤：步骤1全光采样系统构成全光采样系统由输入光纤(1)，输入光纤(2)，输入光纤(3)，第一偏振控制器(6)，耦合器(7)，半导体光放大器(8)，第二偏振控制器(9)，光带通滤波器(10)，偏振合束器(11)和输出光纤(5)依次通过光连接构成；步骤2光学工作参数的确定步骤2a：从半导体光放大器(8)的技术说明文件确定半导体光放大器(8)的工作电流I，最大输入光功率Pm，被采样信号光的功率变化范围[Pl，Ph]；步骤2b：在半导体光放大器(8)的输入电极(4)输入强度为I的工作电流，在输入光纤(1)中输入光功率为Pp的小信号连续光，同时保证Pp小于Pl，在输出光纤(5)的输出端测量光功率大小；步骤2c：把第一偏振控制器(6)的偏振方向与半导体光放大器(8)的波导层夹角θa设为45度，偏振合束器(11)的透光轴与半导体光放大器(8)的波导层夹角β设为45度，调整光带通滤波器(10)的中心波长至输入光纤(1)中输入光波长，滤出光纤(1)中的小信号连续光，调整第二偏振控制器(9)偏振方向与半导体光放大器(8)的波导层夹角θb，从而为TE模与TM模引入附加相差Φpc，使得从输出光纤(5)输出的光功率最小；步骤2d：在45度附近调整第一偏振控制器(6)的偏振方向与半导体光放大器(8)的波导层夹角θa，当输出光纤(5)中的光功率为零时记录θa，θb和β的值；步骤2e：在被采样模拟信号光的功率变化范围[Pl，Ph]内改变输入光纤(2)中输入光功率Ps，在输出光纤(5)的输出端记录输出光功率，得到没有注入保持光时的输出光功率随输入光功率变化的传输曲线；步骤2f：在输入光纤(3)中输入光功率为Pb的连续光，同时保证Pb小于Pm，重复步骤2c～e的过程，得到有保持光注入时的采样传输曲线，改变输入到光纤(3)中的保持光光功率Pb的大小，重复步骤2c～e的过程，得到注入不同功率保持光时的若干条采样传输曲线；步骤3注入保持光功率的确定观察得到的若干条传输曲线，折中选取其中的一条采样传输曲线，使得其在[Pl，Ph]内线性度与转换效率均符合要求，该条曲线所对应的光功率即为输入光纤(3)中的保持光功率；步骤4全光采样的实现步骤4a：设置半导体光放大器(8)的工作电流I和输入光纤(3)中的保持光功率Pb，同时在输入光纤(2)中输入功率在[Pl，Ph]内的、频率为fv的模拟信号光；步骤4b：在全光采样系统的输入光纤(1)的输入端输入重复频率为fs，峰值功率为Pp的采样光脉冲，在输出光纤(5)的输出端得到光功率随输入信号光强度线性变化的光脉冲，从而完成了全光采样，同时实现了对采样线性度的改善；经过以上步骤就完成了对基于半导体光放大器偏振旋转效应全光采样线性度的优化。