一種基于d型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，屬于特種光纖、光纖通信、信號處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代通信、電子以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展離不開光纖通信網(wǎng)絡(luò)的支持，而光電子技術(shù)中的變頻、調(diào)制、開關(guān)、偏轉(zhuǎn)是光信息處理過程中不可缺少的技術(shù)。因此，高速電光調(diào)制器已經(jīng)成為光通信網(wǎng)絡(luò)中不可替代的重要器件。電光調(diào)制是由于介質(zhì)的電光效應(yīng)(普克爾效應(yīng)或克爾效應(yīng)等)，當(dāng)在電光介質(zhì)區(qū)域施加電場時，其折射率會發(fā)生變化，從而引起光場的相位、光強(qiáng)度等發(fā)生變化的現(xiàn)象。
[0003]目前電光調(diào)制器主要有LiNbO3調(diào)制器、GaAs調(diào)制器和電光聚合物調(diào)制器。LiNbO3晶體是無機(jī)材料中電光系數(shù)最大的鐵電晶體，其電光性能優(yōu)越，是目前光通訊主干線上高速長距離的主要調(diào)制器。但由于其折射率與普通光纖差異較大，存在較大的波矢失配，損耗較大。與LiNb03晶體相比，GaAs的插入損耗較小、帶寬較大，但由于材料本身電光性能的局限性，器件整體性能的提升受到限制，且價格昂貴。與LiNb03、GaAs等材料相比，電光聚合物，具有電光系數(shù)高、響應(yīng)速度快、制作工藝簡單、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn)，電光聚合物調(diào)制器又被稱為下一代調(diào)制器。
[0004]目前電光調(diào)制器主要采用基于平板波導(dǎo)的MZ型結(jié)構(gòu)，在電光材料兩側(cè)鍍有電極，通過在電極上加載電壓，致使電光材料區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電場，電光材料的折射率隨施加電壓的不同發(fā)生變化。通過控制電壓的大小，達(dá)到對光的相位、強(qiáng)度等調(diào)制的目的。但介質(zhì)材料的固有損耗，始終制約電光調(diào)制器的進(jìn)一步發(fā)展，目前的報道中，即使是電光聚合物，最低損耗也達(dá)0.7dB/cm，遠(yuǎn)大于光纖的固有損耗，并且MZ平板波導(dǎo)與光纖的連接損耗較大，嚴(yán)重的降低了器件的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問題是，克服目前MZ型電光調(diào)制器存在的大損耗、結(jié)構(gòu)復(fù)雜這一問題。提供一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0007]—種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，該調(diào)制器包括:D型雙芯光纖、電光聚合物、電極和加載電壓裝置;具體結(jié)構(gòu)為:
[0008]在D型雙芯光纖的表面涂覆電光聚合物，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極，并與電壓加載裝置相連接。
[0009]當(dāng)在金屬電極上加載電壓時，電光聚合物的折射率隨電壓變化，位于光纖中心的芯子由于遠(yuǎn)離電光聚合物，其有效折射率不變，而靠近電光聚合物的芯子對其折射率變化敏感。改變電極兩側(cè)的加載電壓，可實(shí)現(xiàn)光纖輸出端功率的調(diào)制。
[0010]本發(fā)明的有益效果具體如下:
[0011]本結(jié)構(gòu)主要利用D型雙芯光纖、電光聚合物的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度的全光纖調(diào)制。該調(diào)制器結(jié)構(gòu)簡單、靈活、制作成本低、連接損耗小、可大大提高調(diào)制器的調(diào)制性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器的橫截面圖。
[0013]圖2為D型雙芯光纖與普通單模光纖連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為輸出光強(qiáng)隨電壓的變化示意圖。
[0015]圖4為未施加電壓時輸出光譜圖。
[0016]圖5為施加電壓為20V時的輸出光譜圖。
[0017]圖6為施加電壓為40V時的輸出光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1至6對一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器作進(jìn)一步描述。
[0019]實(shí)施例一
[0020]—種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，該結(jié)構(gòu)包括:D型雙芯光纖(I)、電光聚合物(4)、金屬電極(5)、電壓加載裝置(6)，其中，D型雙芯光纖包含兩個位置不同的芯子(2)、(3)。具體結(jié)構(gòu)為:
[0021]在D型雙芯光纖(I)的表面涂覆電光聚合物(4)，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極(5)，并與電壓加載裝置(6)相連接。
[0022]本實(shí)施例中基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器與單模光纖連接，結(jié)構(gòu)如圖2所示。輸入端(10)通過單模光纖(8)與中心芯子(13)連接，輸出端(11)通過單模光纖(9)與靠近邊界的芯子(12)連接。調(diào)節(jié)加載電壓(6)，輸出光強(qiáng)度隨電壓的變化如圖3所示。
[0023]實(shí)施例二
[0024]—種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，該結(jié)構(gòu)包括:D型雙芯光纖(I)、電光聚合物(4)、金屬電極(5)、電壓加載裝置(6)，其中，D型雙芯光纖包含兩個位置不同的芯子(2)、(3)。具體結(jié)構(gòu)為:
[0025]在D型雙芯光纖(I)的表面涂覆電光聚合物(4)，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極(5)，并與電壓加載裝置(6)相連接。
[0026]本實(shí)施例中基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器與單模光纖連接，結(jié)構(gòu)如圖2所示。輸入端(10)通過單模光纖(8)與中心芯子(13)連接，輸出端(11)通過單模光纖(9)與靠近邊界的芯子(12)連接。當(dāng)加載電壓(6)為OV時，輸出光譜圖如圖4所示。
[0027]實(shí)施例三
[0028]—種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，該結(jié)構(gòu)包括:D型雙芯光纖(I)、電光聚合物(4)、金屬電極(5)、電壓加載裝置(6)，其中，D型雙芯光纖包含兩個位置不同的芯子(2)、(3)。具體結(jié)構(gòu)為:
[0029]在D型雙芯光纖(I)的表面涂覆電光聚合物(4)，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極(5)，并與電壓加載裝置(6)相連接。
[0030]本實(shí)施例中基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器與單模光纖連接，結(jié)構(gòu)如圖2所示。輸入端(10)通過單模光纖(8)與中心芯子(13)連接，輸出端(11)通過單模光纖(9)與靠近邊界的芯子(12)連接。當(dāng)加載電壓(6)為20V時，輸出光譜圖如圖5所示。實(shí)施例四
[0031]—種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，該結(jié)構(gòu)包括:D型雙芯光纖(I)、電光聚合物(4)、金屬電極(5)、電壓加載裝置(6)，其中，D型雙芯光纖包含兩個位置不同的芯子(2)、(3)。具體結(jié)構(gòu)為:
[0032]在D型雙芯光纖(I)的表面涂覆電光聚合物(4)，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極
(5)，并與電壓加載裝置(6)相連接。
[0033]本實(shí)施例中基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器與單模光纖連接，結(jié)構(gòu)如圖2所示。輸入端(10)通過單模光纖(8)與中心芯子(13)連接，輸出端(11)通過單模光纖(9)與靠近邊界的芯子(12)連接。當(dāng)加載電壓(6)為40V時，輸出光譜圖如圖6所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，其特征在于:該結(jié)構(gòu)包括:D型雙芯光纖(I)、電光聚合物(4)、金屬電極(5)、電壓加載裝置(6)，其中，D型雙芯光纖包含兩個位置不同的芯子(2)、(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，其特征在于:D型雙芯光纖兩個位置不同的芯子(2)、(3)的折射率分布、半徑大小、纖芯距離可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，其特征在于:該電光調(diào)制器結(jié)合了全光纖的低損耗和電光聚合物響應(yīng)速度快的優(yōu)勢，使該調(diào)制器中光信號始終在光纖中傳輸，且傳輸損耗小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，其特征在于:調(diào)節(jié)電光聚合物(6)的厚度，使得D型雙芯光纖中兩芯子(2)、(3)在無加載電壓時完全耦合。當(dāng)在電光聚合物(4)兩端加載電壓時，兩芯子(2)、(3)的耦合程度隨電壓大小發(fā)生改變，可實(shí)現(xiàn)輸出光的強(qiáng)度調(diào)制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于D型雙芯光纖的全光纖型電光調(diào)制器，屬于特種光纖、光纖通信、信號處理領(lǐng)域。D型雙芯光纖(1)中位于中心的芯子(2)與輸入端單模光纖連接，靠近邊界的芯子(3)與輸出端單模光纖連接。在D型雙芯光纖(1)的表面涂覆電光聚合物(4)，電光聚合物兩側(cè)鍍有金屬電極(5)，并與電壓加載裝置(6)相連接。當(dāng)加載電壓(6)時，電光聚合物(4)的折射率隨電壓變化，靠近電光聚合物(4)的芯子(3)對其折射率變化敏感，而位于中心的芯子(2)，對其不敏感。改變加載在電光聚合物(4)兩端的電壓(6)，兩芯子的耦合程度發(fā)生變化，可實(shí)現(xiàn)光的強(qiáng)度調(diào)制。
【IPC分類】G02F1/065
【公開號】CN105676485
【申請?zhí)枴緾N201610164328
【發(fā)明人】王建帥, 裴麗, 翁思俊, 吳良英
【申請人】北京交通大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月22日