專利名稱：一種利用馬赫－曾德調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，尤其是涉及在光纖傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制和相位調(diào)制的方法及其裝置。
所謂啁啾是指隨時(shí)間變化的相位。MZ調(diào)制器基于這樣的原理調(diào)制電極引起的相移與電壓成正比。在下面分別以a和b代表上下支路，經(jīng)過兩個(gè)支路的光疊加后的輸出可以表示為E=ψ0exp[-j(w0t+ψa+ψb2)]cosψa-ψb2,]]>ψa和ψb分別為上下支路引起的相移。
從前面的表達(dá)式可以看出由于直流偏置電壓對啁啾的大小沒有影響，只需要考慮射頻電極引起附加相位ψaRF和ψbRF所產(chǎn)生的啁啾。如果ψaRF=-ψbRF,]]>則啁啾為零。
研究表明在強(qiáng)度調(diào)制的基礎(chǔ)上附加適當(dāng)?shù)倪闭{(diào)制(或稱相位調(diào)制)有利于系統(tǒng)傳輸性能的優(yōu)化，這就是說適當(dāng)?shù)南辔徽{(diào)制結(jié)合強(qiáng)度調(diào)制會改善傳輸性能。但是，現(xiàn)有的MZ調(diào)制器為對稱結(jié)構(gòu)，且加在上下支路上的射頻電壓是相等的，因此，現(xiàn)有的MZ調(diào)制器只能實(shí)現(xiàn)零啁啾的強(qiáng)度調(diào)制。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，所述MZ調(diào)制器為共地電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，通過改變共地電極結(jié)構(gòu)MZ調(diào)制器的射頻電極上的射頻電壓來調(diào)節(jié)啁啾的大小，所述啁啾系數(shù)大小a等于上下支路的射頻電壓所引起的相移和(ψaRF+ψbRF)與上下支路的射頻電壓所引起的相移差(ψaRF-ψbRF)的比值。
該方法進(jìn)一步包括，調(diào)整直流偏置電壓可調(diào)節(jié)啁啾的符號。
當(dāng)所述MZ調(diào)制器為對稱結(jié)構(gòu)時(shí)，所述啁啾系數(shù)大小(a)等于上下支路的射頻電壓之和(VaRF+VbRF)與上下支路的射頻電壓之差(VaRF-VbRF)的比值。
本發(fā)明的方法可以采用現(xiàn)有的對稱結(jié)構(gòu)的MZ調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)，還可以采用本發(fā)明所提供的不對稱結(jié)構(gòu)的MZ調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的MZ調(diào)制器是采用共地電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述MZ調(diào)制器的兩個(gè)射頻電極的長度可以不相等，也可以相等。
實(shí)施本發(fā)明的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法及其裝置，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓可以簡單而精確地控制產(chǎn)生的啁啾大小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制和相位調(diào)制，從而改善了光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)傳輸性能。
假定支路a的射頻電極的長度為LaRF，支路b的射頻電極的長度為LbRF，兩個(gè)支路的射頻電壓分別為VaRF和VbRF，如果采用不對稱結(jié)構(gòu)或VaRF和VbRF的大小不同，則兩邊產(chǎn)生的相位不對稱，這時(shí)就會產(chǎn)生啁啾，啁啾系數(shù)可以表示為a=|VaRFLaRF+VbRFLbRFVaRFLaRF-VbRFLbRF|]]>在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明方法是采用現(xiàn)有的對稱結(jié)構(gòu)的MZ調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)的。由于波導(dǎo)和電極的長度是固定的，實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)調(diào)制的關(guān)鍵是驅(qū)動電壓的選取。
假定k1=LaRF/LbRF,]]>k2=|VaRF/VbRF|]]>對于對稱的電極結(jié)構(gòu)，這時(shí)有LaRF=LbRF,]]>k1＝1、啁啾系數(shù)可以表示為a=VaRF-VbRFVaRF+VbRF]]>可以看出啁啾系數(shù)的調(diào)節(jié)可以通過改變VaRF和VbRF來實(shí)現(xiàn)。從設(shè)計(jì)的角度重寫上面的表達(dá)式，這樣VaRF=k2VbRF=1+ak1(1-a)VbRF]]>實(shí)際操作時(shí)可以通過固定VbRF的大小，通過改變VaRF的大小來調(diào)整啁啾。當(dāng)然也可以同時(shí)改變兩個(gè)射頻電壓。
啁啾系數(shù)為1的情形沒有在上述的簡化公式中反映，這時(shí)對應(yīng)于VbRF的大小為零。
如果a，b兩臂的電壓為同相電壓，這時(shí)啁啾系數(shù)小于1，如果a，b兩臂的電壓為反相電壓，這時(shí)啁啾系數(shù)大于1。
表1給出的是上下支路的驅(qū)動電壓的比例與相應(yīng)啁啾系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。
表1.對稱結(jié)構(gòu)上下支路的驅(qū)動電壓的比例與相應(yīng)啁啾系數(shù)的關(guān)系
可以看出這時(shí)啁啾系數(shù)的大小直接取決于射頻電壓差壓差越大，啁啾越大。
啁啾的正負(fù)可以通過直流偏置點(diǎn)來調(diào)整。對于正啁啾，偏置點(diǎn)選在Vπ處，不加偏置電壓，為負(fù)啁啾。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還可以采用不對稱結(jié)構(gòu)的MZ調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。
如圖2所示，不對稱結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在射頻(RF)電極的兩個(gè)行波電極的長度不相等。兩個(gè)行波電極的長度分別為LaRF和LbRF，如果VaRF>VbRF,]]>這時(shí)可以采用LaRF>LbRF]]>的結(jié)構(gòu)。Lb的取值滿足下面關(guān)系0≤LbRF≤LaRF.]]>假定k1=LaRF/LbRF,]]>k2=VaRF/VbRF,]]>其電壓比例如表2所示表2.上下支路的驅(qū)動電壓的比例與相應(yīng)啁啾系數(shù)的關(guān)系如下(不對稱結(jié)構(gòu)) 本發(fā)明的方法及其裝置可以用于2.5Gbit/s、10Gbit/s和40Gbit/s以及更高或更低速率的NRZ碼和實(shí)現(xiàn)各種RZ碼傳輸系統(tǒng)的光發(fā)射模塊中。
權(quán)利要求
1.一種利用馬赫-曾德(MZ)調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，所述MZ調(diào)制器為共地電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，通過改變MZ調(diào)制器的射頻電極上的射頻電壓來調(diào)節(jié)啁啾的大小，所述啁啾系數(shù)大小(a)等于上下支路的射頻電壓所引起的相移和(ψaRF+ψbRF)與上下支路的射頻電壓所引起的相移差(ψaRF-ψbRF)的比值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，其特征在于，調(diào)整直流偏置電壓可調(diào)節(jié)啁啾的符號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，其特征在于，所述MZ調(diào)制器為對稱結(jié)構(gòu)，所述啁啾系數(shù)大小(a)等于上下支路的射頻電壓之和(VaRF+VbRF)與上下支路的射頻電壓之差(VaRF-VbRF)的比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，其特征在于，固定一個(gè)射頻電壓的大小，通過調(diào)節(jié)另一個(gè)射頻電壓來實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，其特征在于，通過改變MZ調(diào)制器的射頻電極上的同相射頻電壓來實(shí)現(xiàn)啁啾系數(shù)小于1的調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，其特征在于，通過改變MZ調(diào)制器的射頻電極上的反相射頻電壓來實(shí)現(xiàn)啁啾系數(shù)大于1的調(diào)節(jié)。
7.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的MZ調(diào)制器，其特征在于，所述MZ調(diào)制器的兩個(gè)射頻電極的長度相等。
8.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的MZ調(diào)制器，其特征在于，所述MZ調(diào)制器的兩個(gè)射頻電極的長度不相等。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用MZ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)啁啾動態(tài)可調(diào)的方法，所述MZ調(diào)制器為共地電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，通過改變MZ調(diào)制器的射頻電極上的射頻電壓來調(diào)節(jié)啁啾的大小，所述啁啾系數(shù)大小a等于上下支路的射頻電壓所引起的相移和(ψ
文檔編號H04B10/12GK1463089SQ02119599
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者余力 申請人:華為技術(shù)有限公司