申请/专利权人：北京大学

申请日：2022-05-07

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114967276B

主分类号：G02F1/39

分类号：G02F1/39

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种低噪声片上参量光放大器件。本发明基于相位敏感参量放大的共轭闲频光‑相位敏感放大原理，利用薄膜铌酸锂平台的高集成度以及薄膜周期极化铌酸锂波导的准相位匹配技术和高非线性，实现了片上的相位敏感参量光放大，具有低噪声、宽谱放大范围、小型化等优点。相比于传统的基于高非线性光纤的相位敏感光放大解决方案，本发明的片上放大方案不要求在光纤信道中对信号光以及闲频光的同时传输，对于光纤信道的频谱资源没有任何浪费，放大过程仅在片上进行，不需要对现有的光纤通信系统做任何改进即可将现有的掺铒光纤放大器替换为本发明作为光纤通信链路中的全光放大中继，大大降低了参量光放大器的实际应用复杂度。

主权项：1.一种低噪声片上参量光放大器件，其特征在于，包括用于实现光调制的第一光芯片1与用于实现非线性参量放大的第二光芯片2；所述第一光芯片1上包含第一多模干涉耦合器105、第二多模干涉耦合器106、第三多模干涉耦合器107、第一微环谐振器101、第二微环谐振器108、第三微环谐振器110、级联微环谐振器111、第一交叉波导、第二交叉波导、第三交叉波导、相位调制器103和多个耦合器；所述第二光芯片2上包含第一波导22、第二波导23、第三波导24和多个耦合器；其中，第二波导23通过耦合器与第二微环谐振器108连接，第二波导23用于将接收的泵浦光倍频后耦合输入到第二微环谐振器108；第二微环谐振器108从所接收光束中过滤出原始泵浦光并将其输出到第一光芯片1外，作为第一探测光；将所接收光束中的倍频泵浦光经第一交叉波导输入第三多模干涉耦合器107；第三多模干涉耦合器107将输入光束分为两束光路，一路通过第二交叉波导输入相位调制器103；另一路与第二多模干涉耦合器106一合束输入端连接，第二交叉波导一端与第二多模干涉耦合器106另一合束输入端连接，用于将信号光输入第二多模干涉耦合器106；第二多模干涉耦合器106的合束输出端经第三交叉波导、耦合器与第二光芯片2耦合连接，用于将光束耦合进入第三波导24；第三波导24用于产生与所述信号光相位共轭的闲频光，并将所述信号光、闲频光以及倍频泵浦光通过耦合器耦合输入到第三微环谐振器110；第三微环谐振器110用于从所接收光束中过滤出倍频泵浦光并将其通过第三交叉波导、第一交叉波导输出到第一光芯片1外，作为第二探测光；以及将过滤后的光束输入到第一多模干涉耦合器105的一耦合输入端；相位调制器103的输出端与第一多模干涉耦合器105的另一耦合输入端连接；第一多模干涉耦合器105对的耦合输出端通过耦合器将两输入光束合束耦合输出到第一波导22；第一波导22用于对输入光束进行相位敏感放大后通过耦合器，将相位敏感放大后的信号耦合输入第一微环谐振器101；第一微环谐振器101用于从所接收光束中过滤出倍频泵浦光并将其输出到第一光芯片1外，作为第三探测光；以及将过滤后的光束输入到级联微环谐振器111；级联微环谐振器111用于从所接收光束中过滤出闲频光并将其输出到第一光芯片1外，作为第四探测光；以及将过滤后的光束作为放大后的信号光输出到第一光芯片1外。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京大学 一种低噪声片上参量光放大器件

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