一种非互易光学可调相位偏置调制器的制作方法

技术特征：
1.一种非互易光学可调相位偏置调制器，其特征在于包括：第一保偏光纤(1)、第一准直透镜(2)、第一法拉第旋转器(3)、线性电光调制晶体(4)、第二法拉第旋光器(5)、第二准直透镜(6)、第二保偏光纤(7)、dc输入端(8)和rf输入端(9)；其中，所述线性电光调制晶体(4)通过dc输入端(8)和rf输入端(9)与偏置器相连接；以激光传输方向为z轴，偏振方向沿第一保偏光纤(1)慢轴的入射光，经过第一准直透镜(2)准直为平行光后入射到第一法拉第旋光器(3)，此时激光偏振方向向顺时针或逆时针旋转45
°
，与线性电光调制晶体(4)的感应主轴x'或y'平行，产生相位延迟量经线性电光调制晶体(4)的出射光经过第二法拉第旋光器(5)，经过第二法拉第旋光器(5)的光的偏振方向向顺时针或逆时针再旋转45
°
，与第二保偏光纤(7)慢轴平行，然后透过第二准直透镜(6)耦合到第二光纤(7)输出；偏振方向沿第二保偏光纤(7)慢轴入射的光，经过第二准直透镜(6)，入射至第二法拉第旋光镜(5)，其偏振方向沿逆时针或顺时针旋转45
°
，与线性电光调制晶体(4)的感应主轴y'或x'平行，产生相位延迟量且光从线性电光调制晶体(4)出射后入射至第一法拉第旋光器(3)，偏振方向沿逆时针或顺时针再旋转45
°
，与第一保偏光纤(1)慢轴平行，并经第一准直透镜(2)耦合后进入到第一保偏光纤(1)慢轴继续传输；相向传播的两束激光获得非互易相移差且由dc输入端(8)施加在线性电光调制晶体(4)上的直流偏置电压决定。2.根据权利要求1所述的非互易光学可调相位偏置调制器，其特征在于：所述第一保偏光纤(1)和所述第二保偏光纤(7)均为慢轴传输，且保偏光纤的工作轴与线性电光调制晶体的感应主轴x'或y'夹角为45
°
。3.根据权利要求1所述的非互易光学可调相位偏置调制器，其特征在于：所述第一法拉第旋转器(3)和所述第二法拉第旋光器(5)均对入射光起偏振方向旋转45
°
的作用；当所述第一法拉第旋转器(3)和所述第二法拉第旋光器(5)两个法拉第旋光器对同向传输光的旋转方向一致时，第一保偏光纤和第二保偏光纤的慢轴互相垂直，且互为输入输出；当所述第一法拉第旋转器(3)和所述第二法拉第旋光器(5)两个法拉第旋光器对同向传输光的旋转方向相反时，第一保偏光纤和第二保偏光纤的慢轴互相平行。4.根据权利要求1所述的非互易光学可调相位偏置调制器，其特征在于：所述线性电光调制晶体(4)的两通光面平行，并分别加工有镀金电极，通过两引线将偏置器输出的电压信号施加到两电极上。5.根据权利要求4所述的非互易光学可调相位偏置调制器，其特征在于：偏置器包括射频输入端口、直流偏置端口以及射频和直流输出端口；其中，直流偏置端口连接可调直流电压源，射频输入端口连接压控振荡器，射频和直流输出端口均与dc输入端(8)和rf输入端(9)相连接。6.一种光纤激光器，其特征在于包括：权利要求1-5任一所述的非互易光学可调相位偏置调制器、泵浦源(10)、波分复用器(11)、增益光纤(12)、光纤耦合器(13)和光纤反射镜(14)；其中，泵浦源(10)的输出光从波分复用器(11)的端口
①
输入，从波分复用器(11)的公共端口
③
输出的泵浦光经增益光纤(12)产生光放大后，通过光纤耦合器(13)的端口
④
分束，其中，光纤耦合器(13)的端口
⑥
输出的光则经过光纤反射镜(14)反射后返回光纤耦合器(13)再
次分束，并产生在环形腔内相向传输的两路光，其中光纤耦合器(13)的端口
④
输出在环内逆时针传输光，光纤耦合器(13)的端口
⑤
输出在环内顺时针传输光；顺时针传输光沿光纤波导传输，首先耦合进入非互易光学可调相位偏置调制器一端的保偏光纤，并在另一端输出时获得的相移；逆时针传输光则首先经过保偏增益光纤(12)、波分复用器(11)，再经由非互易光学可调相位偏置与调制器获得的相移，两路光因此具有的初始相移差；根据nalm锁模机制，环形腔内循环相向传输的两路光在光纤耦合器(13)处干涉，产生类可饱和吸收体效应，从而实现锁模输出。7.根据权利要求6所述的光纤激光器，其特征在于：光纤耦合器(13)的端口
⑦
作为激光器输出端口。8.一种光纤激光器，其特征在于包括：权利要求1-5任一所述的非互易光学可调相位偏置调制器、光纤环形器(17)、第二光纤耦合器(18)和平衡光电探测器(20)；其中，锁模光脉冲序列经由光纤环形器(17)的端口
①
输入，并从光纤环形器(17)的端口
②
传输到第二光纤耦合器(18)的端口
④
后被分束，第二光纤耦合器(18)的输出端口
⑥
和第二光纤耦合器(18)的端口
⑦
分别与非互易光学可调相位偏置调制器两端的保偏光纤连接，构成sagnac光纤环路；其中，第二光纤耦合器(18)的端口
⑥
输出的光沿顺时针传输，第二光纤耦合器(18)的端口
⑦
输出的光则沿逆时针传输；dc输入端(8)上施加有直流偏置电压，为相向传播的两路光提供非互易相位偏置，rf输入端(9)则由vco输入频率为光脉冲重频整数倍的微波射频信号对传输光进行相位调制；在sagnac光纤环路中运行一圈后，两路光再次经由第二光纤耦合器(18)分束，从第二光纤耦合器(18)的端口
④
输出的光通过光纤环形器(17)的端口
③
入射到平衡光电探测器(20)的一个输入端口，而从光纤环形器(17)的端口
⑤
输出的光则直接入射到平衡光电探测器(20)的另一输入端口；最终由平衡光电探测器(20)的输出端口
⑩
采集到直流电平信号，即sagnac光纤环路相向传输的两路光功率之差。

技术总结
本发明公开了一种非互易光学可调相位偏置调制器，包括：第一保偏光纤、第一准直透镜、第一法拉第旋转器、线性电光调制晶体、第二法拉第旋光器、第二准直透镜、第二保偏光纤、DC输入端和RF输入端。本发明利用电光晶体的电光调制特性，实现光学非互易相位偏置的自由调谐，同时还可根据应用需求实现相位调制功能。同时还可根据应用需求实现相位调制功能。同时还可根据应用需求实现相位调制功能。


技术研发人员：赵春勃 姚嘉丽 汪会波 拓卓越 杜二旺 蒙艳松
受保护的技术使用者：西安空间无线电技术研究所
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2022/1/18