專利名稱：差分相移鍵控解調器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號處理技木，尤其涉及ー種差分相移鍵控解調器。
背景技術：
在采用了差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying, DPSK)的光通信技術中，接收端需要利用差分相移鍵控解調器將輸入信息的相位調制信號轉換為光強信號，從而解調出原始的數(shù)字信息。圖I為現(xiàn)有技術中的差分相移鍵控解調器的結構原理圖；如圖I所示，現(xiàn)有技術中的差分相移鍵控解調器主要由干涉儀11組成，其中，干涉儀11具有一個輸入端ロ 111和兩個輸出端ロ 112，且輸入端ロ 111處設有輸入光纖準直器131，兩個輸出端ロ 112也分別通過輸出光纖準直器132與光電轉換電路12相連接；干涉儀11包括第一分束-全內反鏡和第二分束-全內反鏡，第一分束-全內反鏡的兩個相對的通光表面分別設置有第一分束鏡13和第一全反鏡15，第二分束-全內反鏡的兩個相對的通光表面分別設置有第二分束鏡14和第二全反鏡16，且在第一分束-全內反鏡和第二分束-全內反鏡之間還設置有第一延時塊171和第二延時塊172。光信號由光纖準直器131入射后,經第一分束鏡13分成第一透射光束和第一反射光束，其中第一透射光束經第二延時塊172射向第二全反鏡16，之后到達第二分束鏡14,而第一反射光束則射向第一全反鏡15,經第一延時塊171后最終也射向第二分束鏡14，這樣，第一透射光束和第一反射光束在第二分束鏡14上相遇并被第二分束鏡14分別分光后相同方向的兩束光發(fā)生干涉后并由兩個相應的輸出端ロ 112射出，分別經輸出光纖準直器132輸入給光電轉換電路112。在現(xiàn)有技術中的這種差分相移鍵控解調器中，由于干涉儀11采用的元件較多，使得整個差分相移鍵控解調器體積較大，成本較高。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中的上述缺陷，本發(fā)明提供ー種差分相移鍵控解調器，以簡化結構，減小體積，節(jié)約成本。本發(fā)明提供ー種差分相移鍵控解調器，ー種差分相移鍵控解調器，包括一雅滿干涉儀，所述雅滿干涉儀包括一入射端ロ、第一出射端ロ、第二出射端ロ、第一分束片、第二分束片，以及設置在所述第一分束片和第二分束片之間的至少ー個相位調制器，且所述第一分束片的頂面朝向所述第二分束片的底面；所述第一分束片的底面和所述第二分束片的頂面上分別形成有用于將一入射光束完全反射的第一反射膜和第二反射膜，所述第一分束片的頂面和所述第二分束片的底面上分別部分形成有用于將一入射光束分成能量相等的兩束的第一分光膜和第二分光膜；由所述入射端ロ射入的信號光束經所述第一分光膜分成能量相等的反射光束和透射光束，所述反射光束和/或所述透射光束經所述相位調制器后在所述第二分光膜處相遇并發(fā)生干渉、形成第一干渉光束和第二干渉光束，所述第一干渉光束和第二干涉光束分別經所述第一出射端口和第二出射端ロ射出。
本發(fā)明提供的差分相移鍵控解調器，利用雅滿干涉儀原理設計的第一分束片和第二分束片的具體結構、以及第一分束片和第二分束片的相對位置，可實現(xiàn)將輸入的相位調制信號轉化為光強信號輸出，并且，由于干涉儀結構的簡化，使整個差分相移鍵控解調器的結構更加簡單、體積更小，也有利于提高加工エ藝性及降低成本。


圖I為現(xiàn)有技術中的差分相移鍵控解調器的結構原理圖；圖2為本發(fā)明差分相移鍵控解調器ー實施例的結構示意圖；圖3為本發(fā)明差分相移鍵控解調器另一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式圖2為本發(fā)明差分相移鍵控解調器ー實施例的結構示意圖；請參照圖2，本實施例提供ー種差分相移鍵控解調器，包括雅滿干涉儀，該雅滿干涉儀包括一入射端ロ 20、第一出射端ロ 201、第二出射端ロ 202、第一分束片21、第二分束片22，以及設置在第一分束片21和第二分束片22之間的至少ー個相位調制器，且第一分束片21的頂面朝向第二分束片22的底面；第一分束片21的底面和第二分束片22的頂面上分別形成有用于將一入射光束完全反射的第一反射膜211和第二反射膜221，第一分束片21的頂面和第二分束片22的底面上分別部分形成有用于將一入射光束分成能量相等的兩束的第一分光膜212和第二分光膜222 ；由入射端ロ 20射入的信號光束K經第一分光膜212分成能量相等的反射光束a和透射光束b，反射光束a和/或透射光束b經相位調制器后在第二分光膜222處相遇并發(fā)生干渉、形成第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2，且第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2分別經第一出射端ロ 201和第二出射端ロ 202射出。具體地，第一分束片21和第二分束片22可以分別為厚度均勻且結構完全相同的玻璃板，以使其頂面和底面互相平行；優(yōu)選地，在第一分束片21的頂面和第二分束片22的底面上可以分別部分鍍有帶狀的第一分光膜212和第二分光膜222 ;當然,第一分光膜212和第二分光膜222也可以為其它形狀，只要能將射到其上的光束部分反射、部分透射，并使透射部分與反射部分的能量相等即可，例如，可通過在玻璃板上鍍上非偏振50 50分光薄膜來形成第一分光膜212和第二分光膜222。進ー步地,第一分束片21的頂面和第二分束片22的底面上未設置有第一分光膜212和第二分光膜222外的表面鍍上增透膜，以使由這些位置射入的光束能全部射到第一反射膜211和第二反射膜221上，避免發(fā)生光的損失；并且，第一反射膜211可以鍍在第一分束片21的底面上,并可完全覆蓋第一分束片21的底面，第二反射膜221可以鍍在第二分束片22的頂面上，并可完全覆蓋第二分束片22的頂面，以將所有射到第一反射膜211和第二反射膜221上的光分別完全反射射出。更具體地，相位調制器可以為兩個，可分別為第一相位調制器231和第二相位調制器232，透射光束b被第一反射膜211反射后，可經過第二相位調制器232穿過第二分束片22的底面之后射向第二反射膜221上，被第二反射膜221反射后到達第二分光膜222，并與經第一相位調制器231后射到第二分光膜222上的反射光束a相遇并發(fā)生干渉。也就是說，信號光束K可經由輸入光纖準直器131射入到入射端ロ 20，當信號光束K被第一分光膜212分成上述反射光束a和透射光束b后，反射光束a可以經第一相位調制器231直接射到第二分束片22的第二分光膜222上，而同時上述透射光束b則經第一反射膜211的反射射向第二分束片22，并也可以經過第二相位調制器232后射入到第二分束片22底面上的第二反射膜221上、并被其反射射向第二分光膜222，這樣，透射光束b便在第二分光膜222處與上述反射光束a相遇，而由于第一相位調制器231和第二相位調制器232對反射光束a和透射光束b的相位調節(jié)作用，可將兩者的光程差調整至可使上述反射光束a和透射光束b發(fā)生干渉的值，從而使上述透射光束b和反射光束a在第二分光膜222相遇時干涉形成第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2 ;其中，第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2的能量相等、相位相差半個周期，因此，這兩個通過干渉得到的第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2可以分別通過第一出射端ロ 201和第二出射端ロ 202射出，并分別通過輸出光纖準直器132輸出給光電轉換電路。需要說明的是，上述相位調制器的數(shù)量也可以為ー個，可僅使上述反射光束或透 射光束經過相位調制器，同樣可以起到調整兩者光程差的作用；但是，由于可發(fā)生干渉的光程差的值的量級一般在毫米級，使得對相位調制器可調精度要求較高。為適應現(xiàn)有技術中常用相位調制器的調整精度，可以采用使用上述兩個相位調制器配合調整的方式；例如，可以采用現(xiàn)有技術中常用的硅基片制成的相位調制器，此時，第一相位調制器231或第二相位調制器232可以包括硅基片和用于通過電壓調整硅基片工作溫度的電阻加熱器；其中，兩個硅基片平行設置，每個硅基片表面鍍有增透膜，以提高光束的透過性能，而電阻加熱器則可在不同電壓下使硅基片工作在不同的溫度，進而改變通過的光束的光程。本實施例通過相位調制器的選擇和配合，可以實現(xiàn)更精確地調諧，彌補了現(xiàn)有技術中采用溫控裝置調諧困難的缺陷。本實施例提供的差分相移鍵控解調器，根據雅滿干涉儀的原理通過合理設計第一分束片和第二分束片的具體結構和相對位置構成，使整個差分相移鍵控解調器的結構更加簡單、體積更小，也有利于提高加工エ藝性及降低成本。在上述實施例中，優(yōu)選地，所述差分相移鍵控解調器還可以包括第三反射鏡25 ；在第二分光膜222上,反射光束a被第二分光膜222反射形成的第一反射分光束與透射光束b經第二分光膜222透射形成的第一透射分光束干渉形成第一干渉光束G1，反射光束a經第二分光膜222透射形成的第二透射分光束與透射光束b被第二分光膜222反射形成的第二反射分光束干渉形成第二干渉光束G2 ;第一干渉光束Gl和再次經由第二反射膜221反射的第二干涉光束G2分別經第三反射鏡25反射后、由第一出射端ロ 201和第二出射端ロ 202射出；即由于第二分光膜222的分光作用，到達第二分光膜22處的反射光束a和透射光束b均在其上發(fā)生透射反射后、方向相同的兩束光則干涉形成第一干渉光束或第二干涉光束；通過第三反射鏡25的設置，可使第一干渉光束Gl和第二干渉光束G2按需要的方向射出，從而更合理地布置第一出射端ロ 201和第二出射端ロ 202的位置，有利于進ー步簡化結構、減小差分相移鍵控解調器的體積。圖3為本發(fā)明差分相移鍵控解調器另一實施例的結構示意圖；如圖3所示，本發(fā)明另ー實施例提供ー種差分相移鍵控解調器，其中，第一分束片21和第二分束片22的具體結構與前述實施例類似，相位調制器可以為兩個，分別為第三相位調制器303和第四相位調制器304 ;透射光束被第一反射膜211反射后，經過第四相位調制器304射到第二分光膜222上，并與經第三相位調制器303后、又經第二反射膜221反射到第二分光膜222上的反射光束相遇并發(fā)生干渉。S卩，第一分束片21同樣可以朝向第二分束片22設置，而第一出射端ロ 201和第二出射端ロ 202可以位于第一分束片21和第二分束片22之間形成的光路同一側，入射端ロ可以位于第一分束片21和第二分束片22之間形成的光路的另ー側；信號光束K可經由輸入光纖準直器131射入到入射端ロ 20，當信號光束K被第一分光膜212分成反射光束a和透射光束b后，反射光束a可以經第三相位調制器303射向第二分束片22，進入第二分束片22后經第二反射膜221反射后射到第二分光膜222處，同時，透射光束b經第一反射膜211反射后、再經第四相位調制器304射向第二分光膜222處，并與反射光束a相遇，使得該透射光束b和反射光束a在第二分光膜上相遇并發(fā)生干渉。具體地，在第二分光膜222上，透射光束b被第二分光膜222反射形成的第三反射分光束與反射光束a經第二分光膜222透射形成的第三透射分光束干渉形成第二干渉光束G2，透射光束b經第二分光膜222透射形成的第四透射分光束與反射光束a被第二分光膜222反射形成的第四反射分光束干渉形成第一干渉光束G1，第一干渉光束Gl再次經第二反 射膜221反射后、由第一出射端ロ 201射出，第二干涉光束G2則直接由第二出射端ロ 202射出；進而可分別通過輸出光纖準直器132輸入到光電轉換電路中。此處需要說明的是，本實施例中的相位調制器的數(shù)量也可以為ー個，即使上述反射光束或透射光束經過相位調制器，以實現(xiàn)通過調節(jié)反射光束和透射光束的光程差，使兩者發(fā)生干渉。優(yōu)選地，第三相位調制器303可以包括一兩通光面均鍍有增透膜的石英玻璃，這種相位調制器對溫度變化不敏感；而第四相位調制器304則可以包括硅基片和用于通過電壓調整硅基片工作溫度的電阻加熱器；上述兩種不同工作形式的第三相位調制器303和第四相位調制器304的配合使用，可以精確調節(jié)反射光束和透射光束之間的光程差，且能進ー步減少環(huán)境溫度的影響，使差分相移鍵控解調器適應更多變的環(huán)境。在上述各實施例中于，優(yōu)選地，信號光束與第一分光膜212形成的入射角可以小于或等于20°，以減小偏振相關參數(shù)對不同偏振光的影響，例如，偏振相關損耗和偏振相關相移等，有利于更精確地確定本差分相移鍵控解調器的各項工作參數(shù)。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.ー種差分相移鍵控解調器，包括一雅滿干涉儀，其特征在于，所述雅滿干涉儀包括一入射端ロ、第一出射端ロ、第二出射端ロ、第一分束片、第二分束片，以及設置在所述第一分束片和第二分束片之間的至少ー個相位調制器，且所述第一分束片的頂面朝向所述第二分束片的底面；所述第一分束片的底面和所述第二分束片的頂面上分別形成有用于將一入射光束完全反射的第一反射膜和第二反射膜，所述第一分束片的頂面和所述第二分束片的底面上分別部分形成有用于將一入射光束分成能量相等的兩束的第一分光膜和第二分光膜；由所述入射端ロ射入的信號光束經所述第一分光膜分成能量相等的反射光束和透射光束，所述反射光束和/或所述透射光束經所述相位調制器后在所述第二分光膜處相遇并發(fā)生干渉、形成第一干渉光束和第二干渉光束，所述第一干渉光束和第二干渉光束分別經所述第一出射端口和第二出射端ロ射出。
2.根據權利要求I所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，所述相位調制器為兩個，分別為第一相位調制器和第二相位調制器，所述透射光束被所述第一反射膜反射后，經過所述第二相位調制器射到所述第二反射膜上，被所述第二反射膜反射后到達所述第二分光膜，并與經所述第一相位調制器后射到所述第二分光膜上的所述反射光束相遇并發(fā)生干涉。
3.根據權利要求2所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，還包括第三反射鏡；在所述第二分光膜上，所述反射光束被所述第二分光膜反射形成的第一反射分光束與所述透射光束經所述第二分光膜透射形成的第一透射分光束干渉形成所述第一干渉光束，所述反射光束經所述第二分光膜透射形成的第二透射分光束與所述透射光束被所述第二分光膜反射形成的第二反射分光束干渉形成所述第二干渉光束；所述第一干渉光束和再次經由所述第二反射膜反射的第二干渉光束經所述第三反射鏡反射后分別由所述第一出射端口和第ニ出射端ロ射出。
4.根據權利要求3所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，所述第一相位調制器或所述第二相位調制器包括硅基片和用于通過電壓調整所述硅基片工作溫度的電阻加熱器。
5.根據權利要求I所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，所述相位調制器為兩個，分別為第三相位調制器和第四相位調制器；所述透射光束被所述第一反射膜反射后，經過所述第四相位調制器射到所述第二分光膜上，并與經所述第三相位調制器后、又經所述第ニ反射膜反射到所述第二分光膜上的所述反射光束相遇并發(fā)生干渉。
6.根據權利要求5所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，在所述第二分光膜上，所述透射光束被所述第二分光膜反射形成的第三反射分光束與所述反射光束經所述第二分光膜透射形成的第三透射分光束干渉形成所述第二干渉光束，所述透射光束經所述第二分光膜透射形成的第四透射分光束與所述反射光束被所述第二分光膜反射形成的第四反射分光束干渉形成所述第一干渉光束，所述第一干渉光束再次經所述第二反射膜反射后、由所述第一出射端ロ射出，所述第二干渉光束直接由所述第二出射端ロ射出。
7.根據權利要求6所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，所述第三相位調制器包括一兩通光面均鍍有增透薄膜的石英玻璃，所述第四相位調制器包括硅基片和用于通過電壓調整所述硅基片工作溫度的電阻加熱器。
8.根據權利要求I至7任意一項所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，所述信號光束與所述第一分光膜形成的入射角小于或等于20°。
9.根據權利要求I至7任意一項所述的差分相移鍵控解調器，其特征在于，在所述第一分束片的頂面和第二分束片的底面上分別部分鍍有帶狀的所述第一分光膜和所述第二分光膜；所述第一反射膜鍍在所述第一分束片的底面上，并完全覆蓋所述第一分束片的底面，所述第二反射膜鍍在所述第二分束片的頂面上，并完全覆蓋所述第二分束片的頂面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種差分相移鍵控解調器。包括一雅滿干涉儀，該雅滿干涉儀包括一入射端口、第一出射端口、第二出射端口、兩個結構完全相同的第一分束片、第二分束片，以及相位調制器；第一分束片的底面和第二分束片的頂面上分別形成有用于將一入射光束完全反射的第一反射膜和第二反射膜，第一分束片的頂面和第二分束片的底面上分別部分形成有用于將一入射光束分成能量相等的兩束的第一分光膜和第二分光膜；信號光束經第一分光膜分成反射光束和透射光束，反射光束和/或透射光束經相位調制器后在第二分光膜處相遇發(fā)生干涉、形成第一干涉光束和第二干涉光束，并分別射出。本發(fā)明提供的差分相移鍵控解調器，結構簡單、體積小，制造成本更低。
文檔編號H04L27/22GK102833007SQ20121030258
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權日2012年8月23日
發(fā)明者秦偉, 宿文玲 申請人:諾方(哈爾濱)科技股份有限公司