集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器

1.集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，包括封装外壳，保偏光纤尾纤，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导、偏置电路，接地电路、接地电极、GPO射频连接头、光电二极管和单模光纤尾纤；马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导上具有两波导电极；GPO射频连接头和偏置电路分别与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接，其特征在于，还包括一低通滤波器，低通滤波器的一端与GPO射频连接头连接，低通滤波器的另一端与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接。
2.集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，包括封装外壳，保偏光纤尾纤，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导、偏置电路，接地电路、接地电极、GPO射频连接头、光电二极管和单模光纤尾纤；马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导上具有两波导电极；偏置电路与GPO射频连接头串联，其特征在于：还包括一低通滤波器，低通滤波器的一端与GPO射频连接头连接，低通滤波器的另一端与偏置电路连接，偏置电路与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接。
3.根据权利要求1或2所述的集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，其特征在于：
所述接地电路连接于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导的两个波导电极之间，或所述接地电路的一端连接马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导的射频输入端波导电极，另一端连接接地电极。
4.根据权利要求1或2所述的集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，其特征在于：
所述保偏光纤尾纤与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导由胶水粘接实现光束耦合，所述单模光纤尾纤与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导由胶水粘接实现光束耦合。
5.根据权利要求1或2所述的集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，其特征在于：
还包括一反射镜，所述反射镜以嵌刻方式置于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导输出的一端波导内。

集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及光传输领域，尤其涉及一种集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器。\n背景技术\n[0002] 随着光纤通信在长途传输网中的应用越来越广泛，全球性的数据通信和因特网使用需求的急剧增加，市场对传输速率和通信容量需求也不断增加，由此极大地刺激了单信道传输速率超过10Gb/s以及系统传输容量达T比特级的密集波分复用(DWDM)光纤传输技术的发展，但通信速率的增长及DWDM复用技术的使用使得各种传输限制效应诸如色散、非线性效应等日益明显，涉及到光发射和接收机设计、传输系统色散管理、网络构建及成本等多方面问题。怎样有效地使用现有光网的运载能力且避免各种色散、非线性等传输限制效应的影响成了一个重要而且现实的问题.\n[0003] 在全光网络中光信号对光纤色散、非线性的敏感性而造成的脉冲变形、抖动等容易引起误码率上升，降低光信号的传输距离。色散及非线性效应的补偿在高速率全光网络中非常必要，但相关的补偿设备及手段包括色散补偿器，色散补偿光纤等较为昂贵，且使传输系统复杂化，增加传输成本。具有紧凑调制带宽(用以提高频谱利用率和色散、偏振模色散的容忍度)、高光纤非线性容忍度，以及结构简单的码型调制技术，被业界认为是高速率DWDM通信系统中的关键技术之一。这其中双二进制码光调制技术可以有效地增加光频段的使用率，即减小每个载波间的间距，同时也会降低光信号在传输中对光纤色散的依赖性，从而有效地降低全光路的复杂性和造价，受到业界的普遍重视并提出了相应的设计方案，参见双二进制光学传输装置(专利号：03178613.8)，双二进制光传输设备(专利号：\n200310114271.1)等。由于马赫-曾德尔干涉仪型的铌酸锂外调制器可以方便地对光信号幅度或相位进行调制并能获得良好的光谱啁啾特性，被广泛应用到各种光信号的调制和解调器件及模块结构中。\n发明内容\n[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，采用该光调制器能有效延长无色散补偿光传输距离，有利于减少光纤传输链路上的其它设备，降低传输成本及运营维护成本。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，包括封装外壳，保偏光纤尾纤，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导、偏置电路，接地电路、接地电极、GPO射频连接头、光电二极管和单模光纤尾纤；马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导上具有两波导电极；GPO射频连接头和偏置电路分别与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接；还包括一低通滤波器，低通滤波器的一端与GPO射频连接头连接，低通滤波器的另一端与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接。\n[0006] 本实用新型还可采用如下技术方案：集成双二进制调制格式的铌酸锂光调制器，包括封装外壳，保偏光纤尾纤，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导、偏置电路，接地电路、接地电极、GPO射频连接头、光电二极管和单模光纤尾纤；马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导上具有两波导电极；偏置电路与GPO射频连接头串联；还包括一低通滤波器，低通滤波器的一端与GPO射频连接头连接，低通滤波器的另一端与偏置电路连接，偏置电路与铌酸锂光波导上的射频输入端波导电极连接。\n[0007] 进一步，本实用新型还包括一反射镜，该反射镜以嵌刻方式置于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导输出的一端波导内，以将部分光束发射到光电二极管，有利于监控传输质量。\n[0008] 本实用新型的有益效果是：由于本实用新型在GPO射频连接头与波导电极之间设置了低通滤波器，射频信号通过低通滤波器后其频域信号发生变化，加载到光波信号上等效于光场时域上的延时叠加，从而实现光双二进制的编码，有助于延迟无色散传输距离；而且有利于缩减通信系统体积，简化系统结构。\n附图说明\n[0009] 图1为本实用新型实施例一的结构示意图；\n[0010] 图2为本实用新型实施例二的结构示意图。\n[0011] 图中：\n[0012] 10-保偏光纤尾纤；20-马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导；30、40-波导电极；\n35、45-干涉臂；50-接地电路；60-低通滤波器；70-GPO射频连接头；80-偏置电路；90-偏置电路输入端；100-反射镜；110-光电二极管；120-接地电极；130-单模光纤尾纤。\n[0013] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细阐述，应当说明，此处所阐述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而并不用于限定本实用新型。\n具体实施方式\n[0014] 实施例一\n[0015] 如图1所示，在封装外壳内，本实施例包括保偏光纤尾纤10，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20，两个波导电极30和40，接地电路50，低通滤波器60，GPO射频连接头\n70，偏置电路80，偏置电路输入端90，反射镜100，光电二极管110，接地电极120，单模光纤尾纤130。其中，GPO射频连接头70与低通滤波器60相连，低通滤波器60与铌酸锂波导电极40相连，偏置电路输出端90与偏置电路80相连，偏置电路80与波导电极40相连，波导电极40通过接地电路50与波导电极30相连，波导电极30与接地电路50相连，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20的两个干涉臂35和45分别嵌刻在波导电极30和40中，保偏光纤尾纤10与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20由胶水粘接实现光束耦合，单模光纤尾纤130与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20由胶水粘接实现光束耦合，反射镜\n100以嵌刻方式置于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20输出的一端波导内。\n[0016] 采用该实施例的信号调制通信原理如下所述：\n[0017] 如图1所示，未调制激光由保偏光纤尾纤10进入马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20的两个干涉臂35和45中，射频调制信号由GPO射频连接头70输入经过低通滤波器60产生的三态电双二进制信号由波导电极40加载到干涉臂45中，当铌酸锂光波导20工作在推挽状态下，外加偏置电压由偏置电路输入端90经偏置电路80将干涉仪偏置在最大消光比处，使输入的电信号的0，-1，1分别对应调制器输出信号的最小点和两侧的最大点，则输出光信号有两种强度，通光和关闭状态，光信号的通光时对应于电信号的-1和1，两种情况下输出光信号的场相位相反，而关闭时对应电信号的0。由此实现了将电三态信号转变成由强度和相位组合构成的三态光双二进制信号，调制后的光双二进制信号经单模光纤尾纤130输出，而反射镜100则反射部分输出光束至光电二极管110用于监控输出信号状况。\n[0018] 实施例二\n[0019] 如图2所示，在封装外壳内，本实施例包括保偏光纤尾纤10，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20，两个波导电极30和40，接地电路50，低通滤波器60，GPO射频连接头\n70，偏置电路80，反射镜100，光电二极管110，接地电极120，单模光纤尾纤130。其中，GPO射频连接头70与低通滤波器60相连，低通滤波器60与偏置电路80相连，偏置电路80与波导电极40相连，波导电极40通过接地电路50与波导电极30相连，波导电极30与接地电路50相连，马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20的两个干涉臂35和45分布嵌刻在波导电极30和40中，保偏光纤尾纤10与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20由胶水粘接实现光束耦合，单模光纤尾纤130与马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20由胶水粘接实现光束耦合，反射镜100以嵌刻方式置于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20输出的一端波导内。\n[0020] 采用该实施例的信号调制通信原理如下所述：\n[0021] 如图2所示，未调制激光由保偏光纤尾纤10进入马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导20的两个干涉臂35和45中，射频调制信号由GPO射频连接头70输入经过低通滤波器\n60产生的三态电双二进制信号由波导电极40加载到干涉臂45中，当铌酸锂光波导20工作在推挽状态下，外加偏置电压由GPO射频连接头70输入经偏置电路80将干涉仪偏置在最大消光比处，使输入的电信号的0，-1，1分别对应调制器输出信号的最小点和两侧的最大点，则输出光信号有两种强度，通光和关闭状态，光信号的通光时对应于电信号的-1和1，两种情况下输出光信号的场相位相反，而关闭时对应电信号的0。由此实现了将电三态信号转变成由强度和相位组合构成的三态光双二进制信号，调制后的光双二进制信号经单模光纤尾纤130输出，而反射镜100则反射部分输出光束至光电二极管110用于监控输出信号状况。\n[0022] 作为一种替代，上述两实施例中的接地电路的一端可连接马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导的射频输入端波导电极，另一端连接接地电极。\n[0023] 综合上述可看出，上述实施例在GPO射频连接头与波导电极之间设置了低通滤波器，产生三态电调制信号，实现光双二进制的编码；通过反射镜嵌刻于马赫-曾德尔干涉仪型铌酸锂光波导输出的一端波导中，将部分光束反射到光电二极管，监控输出信号状况；此外，上述实施例在光调制器中集成了双二进制调试方式，有利于缩减通信系统体积，简化系统结构，延长通信系统的传输距离，降低传输成本。