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宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法

摘要

本发明公开了一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,器件包括:二向色镜、第一分束镜、空芯光纤基相位调制组件、可调延时组件、第一光阑、第二光阑、合束镜与滤光片。本发明通过将中红外信号光与近红外控制光通过二向色镜与第一分束镜耦合到空芯光纤基相位调制组件中,以对中红外信号光的相位进行调节,同时通过可调延时组件对第一分束镜输出的两路信号光的相对相位差进行调节,其后通过第一光阑与第二光阑对输出的两路信号光的输出功率进行调节,再采用合束镜合束后经滤光片滤波输出即可得到中红外信号调制光。本发明可以得到宽工作波段、高消光比的中红外光强度调制器件。

著录项

  • 公开/公告号CN115657216A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023-01-31

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 香港理工大学深圳研究院;

    申请/专利号CN202211422020.9

  • 申请日2022-11-14

  • 分类号G02B6/27;G02B6/032;G02B27/10;G02B6/32;

  • 代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人秦胜军

  • 地址 518057 广东省深圳市南山区粤海街道高新技术产业园南区粤兴一道18号香港理工大学产学研大楼205室

  • 入库时间 2023-06-19 18:25:54

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-01-31

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本发明涉及中红外光强度调制技术领域,尤其涉及的是一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法。

背景技术

中红外光波段主要指的是波长为2-20μm的电磁波段。由于该波段存在大气透明窗口,而物体热辐射及分子特征吸收峰也都位于该波段,因此中红外波段被广泛地应用于红外热成像观测、物质成分分析、大气环境监测等领域。光调制器是光子链路和传感领域的重要器件,可以实现信号的开关、路由切换、数据加密、相敏探测等功能。现有的中红外光调制器主要采用波导集成方式,其工作机制通常分为以下几种:热光效应、电光效应、自由载流子色散效应、电吸收效应以及声光效应等。大多数中红外波导集成式调制器是由直接施加在调制单元上的外部电子单元进行电驱动,通过电信号改变晶体折射率从而调制信号光的相位以及强度。

然而,受限于晶体材料在中红外波段的本征吸收特性,现有的中红外波导集成式调制器存在工作波段窄、调制消光比低的问题。

因此,现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,以解决现有的中红外波导集成式调制器受限于晶体材料在中红外波段的本征吸收特性存在工作波段窄、调制消光比低的问题。

本发明的技术方案如下:

一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件,其包括:二向色镜、第一分束镜、空芯光纤基相位调制组件、可调延时组件、第一光阑、第二光阑、合束镜与滤光片;

所述二向色镜用于接入近红外控制光以及中红外信号光并输出至所述第一分束镜;

所述第一分束镜用于将所述近红外控制光入射至所述空芯光纤基相位调制组件,以及将所述中红外信号光分第一路信号光与第二路信号光分别输出至所述空芯光纤基相位调制组件以及所述可调延时组件;

所述空芯光纤基相位调制组件用于对第一路信号光的相位进行调节后输出相位变化后的信号光至所述第一光阑;

所述可调延时组件用于将所述第二路信号光输出至所述第二光阑并调节第一路信号光与第二路信号光的相对相位差;

所述第一光阑与所述第二光阑用于分别对所述空芯光纤基相位调制组件输出的第一路信号光、所述可调延时组件输出的第二路信号光的输出功率进行调节;

所述合束镜用于将所述第一路信号光与所述第二路信号光合束后输出合束光至所述滤光片;

所述滤光片用于将所述合束光进行滤波后输出中红外信号调制光。

本发明的进一步设置,所述高消光比的中红外光强度调制器件还包括:第二分束镜与第一探测器;

所述第二分束器的输入端与所述滤光片的输出端连接,所述第二分束器用于将所述中红外调制光分两路输出;

所述第一探测器与所述第二分束器的第一输出端连接,所述第一探测器用于将所述中红外调制光转换为强度信号并输出。

本发明的进一步设置,所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件还包括:第二探测器与锁定组件;其中,

所述第二探测器的输入端与所述第二光束镜的第二输出端连接,所述第二光探测器用于将所述中红外调制光转换为强度信号并输出至所述锁定组件;

所述锁定组件与所述可调延时组件连接,所述锁定组件用于根据所述强度信号锁定强度调制的起始信号位置。

本发明的进一步设置,所述空芯光纤基相位调制组件包括空芯光纤、聚焦透镜、窗口片与准直透镜;其中,

所述第一分束镜的第一输出端经过所述聚焦透镜进入所述空芯光纤的入光端;

所述空芯光纤的出光端经过所述准直透镜进入所述第一光阑,并经所述第一光阑输出至所述合束镜的第一输入端;

其中,所述聚焦透镜、所述窗口片与所述准直透镜构成气室组件,所述空芯光纤设置于所述气室组件中,气体通过所述窗口片与所述空芯光纤的缝隙自由扩散至所述空芯光纤内部。

本发明的进一步设置,所述空芯光纤为空芯光子带隙光纤、空芯反谐振负曲率光纤、空芯布拉格光纤或空芯玻璃管中的一种。

本发明的进一步设置,所述空芯光纤填充有吸收性气体与缓冲气体,其中,所述吸收性气体包括乙炔、甲烷与二氧化碳,所述缓冲气体包括氮气与氩气。

本发明的进一步设置,所述近红外控制光为单频近红外波段激光,所述单频近红外波段激光的波长对准所述填充气体的气体分子的吸收线。

基于同样的发明构思,本发明还提供了一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统,其包括驱动组件以及如上述所述的宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件;

所述驱动驱动组件与所述二向色镜连接,所述驱动组件用于产生近红外控制光。

本发明的进一步设置,所述驱动组件包括:可调谐振激光器、功率放大器与功率调制单元;

所述功率调制单元分别与所述可调谐振激光器以及所述功率放大器连接,所述功率调制单元用于根据所述功率放大器输出的驱动信号以及所述可调谐激光器输出的激光信号产生近红外控制光;

其中,所述可调谐激光器的波长对准所述填充气体的吸收线。

基于同样的发明构思,本发明还提供了一种应用于上述所述的宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件的宽波段、高消光比的中红外光强度调制方法,其包括:

二向色镜将接入的近红外控制光入射至空芯光纤基相位调制组件,以及将接入的中红外信号光分束为第一路信号光与第二路信号光分别输出至空芯光纤基相位调制组件以及可调延时组件;

通过空芯光纤基相位调制组件对第一路信号光的相位进行调节后输出相位变化后的信号光至第一光阑;其中,通过驱动组件对所述近红外控制光的功率或波长进行调节以对第一路信号光的强度进行调制;

通过可调延时组件将第二路信号光输出至第二光阑并对第一路信号光与第二路信号光的相对相位差进行调节;

通过第一光阑与第二光阑分别对空芯光纤基相位调制组件输出的第一路信号光、可调延时组件输出的第二路信号光的输出功率进行调节并输出;

通过合束镜将功率调节后的第一路信号光与第二路信号光合束后输出至滤光片;

通过滤光片对合束光进行滤波后输出中红外信号调制光。

本发明的进一步设置,还包括:

通过光电探测器将所述中红外信号调制光转换为强度信号输出。

本发明所提供的一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,器件包括:二向色镜、第一分束镜、空芯光纤基相位调制组件、可调延时组件、第一光阑、第二光阑、合束镜与滤光片;所述二向色镜用于接入近红外控制光以及中红外信号光并输出至所述第一分束镜;所述第一分束镜用于将所述近红外控制光入射至所述空芯光纤基相位调制组件,以及将所述中红外信号光分第一路信号光与第二路信号光分别输出至所述空芯光纤基相位调制组件以及所述可调延时组件;所述空芯光纤基相位调制组件用于对第一路信号光的相位进行调节后输出相位变化后的信号光至所述第一光阑;所述可调延时组件用于将所述第二路信号光输出至所述第二光阑并调节第一路信号光与第二路信号光的相对相位差;所述第一光阑与所述第二光阑用于分别对所述空芯光纤基相位调制组件输出的第一路信号光、所述可调延时组件输出的第二路信号光的输出功率进行调节;所述合束镜用于将所述第一路信号光与所述第二路信号光合束后输出合束光至所述滤光片;所述滤光片用于将所述合束光进行滤波后输出中红外信号调制光。本发明通过将中红外信号光与近红外控制光通过二向色镜耦合到空芯光纤基相位调制组件中,以对中红外信号光的相位进行调节,同时通过可调延时组件对第一分束镜输出的两路信号光的相对相位差进行调节,其后通过第一光阑与第二光阑对输出的两路信号光的输出功率进行调节,再采用合束镜合束后经滤光片滤波输出即可得到中红外信号调制光。本发明以空芯光纤基相位调制组件作为载体,因空芯光纤具有宽波段传输特性,且空芯光纤内具有本征的窄吸收线的气体填充材料,因而可以实现从近红外信号光到中红外信号光的宽波段强度调制。另外,本发明通过在空芯光纤基相位调制组件与可调延时组件的输出端设置光阑,通过光阑来调节两路输出光信号的功率输出,实现了较高的调制消光比,进而可以得到宽工作波段、高消光比的中红外光强度调制器件。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明中宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的原理框图。

图2是本发明中空芯光纤的截面示意图。

图3是本发明中宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统在20Hz调制频率下近红外控制光与中红外信号光的波形关系图。

图4是本发明中宽波段、高消光比的中红外光强度调制方法的流程示意图。

附图中各标记:1、驱动组件;2、二向色镜;3、第一分束镜;4、空芯光纤基相位调制组件;41、空芯光纤;5、可调延时组件;6、第一光阑;7、第二光阑;8、合束镜;9、滤光片;10、第二分束镜;11、第一探测器;12、第二探测器;13、锁定组件。

具体实施方式

本发明提供一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中,除非文中对于冠词有特别限定,否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

经发明人研究发现,大多数中红外波导集成式调制器是由直接施加在调制单元上的外部电子单元进行电驱动,通过电信号改变晶体折射率从而调制信号光的相位以及强度。虽然中红外波导集成式调制器虽然具有尺寸小等优势,但受限于晶体材料在中红外波段的本征吸收特性,现有的中红外波导集成式调制器存在工作波段窄、调制消光比低、工艺成本较高、制备难度较大、吸收与散射损耗较大、不抗电磁干扰等问题等问题。

针对上述技术问题,本发明提供了一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,通过将中红外信号光与近红外控制光通过二向色镜耦合到空芯光纤基相位调制组件中,以对中红外信号光的相位进行调节,同时通过可调延时组件对第一分束镜输出的两路信号光的相对相位差进行调节,其后通过第一光阑与第二光阑对输出的两路信号光的输出功率进行调节,再采用合束镜合束后经滤光片滤波输出即可得到中红外信号调制光。本发明以空芯光纤基相位调制组件作为载体,因空芯光纤具有宽波段传输特性,且空芯光纤内具有本征的窄吸收线的气体填充材料,因而可以实现从近红外信号光到中红外信号光的宽波段强度调制。另外,本发明通过在空芯光纤基相位调制组件与可调延时组件的输出端设置光阑,通过光阑来调节两路输出光信号的功率输出,实现了较高的调制消光比,进而可以得到宽工作波段、高消光比的中红外光强度调制器件。且本发明制备工艺简单,制作成本较低,吸收与散射损耗较小,不易受电磁干扰。

请同时参阅图1至图3,本发明提供了一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的较佳实施例。

如图1所示,本发明提供了一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统,其包括驱动组件1以及宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件,所述驱动组件1与所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件连接,所述驱动组件1能够产生对中红外信号光进行调制的近红外控制光并输出至所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件,并可以通过调节近红外控制光的功率或波长对入射至所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件中的中红外信号光的强度进行调制。

在一些实施例中,所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件包括:二向色镜2、第一分束镜3、空芯光纤基相位调制组件4、可调延时组件5、第一光阑6、第二光阑7、合束镜8与滤光片9。所述二向色镜2用于接入所述近红外控制光以及中红外信号光并输出至所述第一分束镜3;所述第一分束镜3用于将所述近红外控制光入射至所述空芯光纤基相位调制组件4,以及将所述中红外信号光分第一路信号光与第二路信号光分别输出至所述空芯光纤基相位调制组件4以及所述可调延时组件5;所述空芯光纤基相位调制组件4用于对第一路信号光的相位进行调节后输出相位变化后的信号光至所述第一光阑6;所述可调延时组件5用于将所述第二路信号光输出至所述第二光阑7并调节第一路信号光与第二路信号光的相对相位差;所述第一光阑6与所述第二光阑7用于分别对所述空芯光纤基相位调制组件4输出的第一路信号光、所述可调延时组件5输出的第二路信号光的输出功率进行调节;所述合束镜8用于将所述第一路信号光与所述第二路信号光合束后输出合束光至所述滤光片9;所述滤光片9用于将所述合束光进行滤波后输出中红外信号调制光。

具体地,所述二向色镜2的第一输入端与所述驱动组件1的输出端连接,所述二向色镜2的第二输入端接入中红外信号光,所述二向色镜2的输出端与第一分束镜3的输入端。所述第一分束镜3的第一输出端与空芯光纤基相位调制组件4连接,所述第一分束镜3的第二输出端与所述可调延时组件5连接。所述空芯光纤基相位调制组件4与所述可调延时组件5的输出端分别连接第一光阑6与第二光阑7。所述合束镜8的第一输入端与所述第一光阑6连接,所述合束镜8的第二输入端与所述第二光阑7连接,所述合束镜8的输出端与所述滤光片9的输入端连接。所述二向色镜2、第一分束镜3、空芯光纤基相位调制组件4、可调延时组件5、第一光阑6、第二光阑7、合束镜8与滤光片9构成马赫增德尔型干涉仪,其中,所述空芯光纤基相位调制组件4作为传输载体,作为马赫增德尔型干涉仪的相位臂,所述可调延时组件5作为马赫增德尔型干涉仪的参考臂。

本发明通过将中红外信号光与近红外控制光通过二向色镜2耦合到空芯光纤基相位调制组件4中,以对中红外信号光的相位进行调节,同时通过可调延时组件5对第一分束镜3输出的两路信号光的相对相位差进行调节,以避免环境扰动对测试结果的影响,其后通过第一光阑6与第二光阑7对输出的两路信号光的输出功率进行调节,再采用合束镜8合束后经滤光片9滤波,以将未被吸收的近红外控制光滤除(大部分的近红外控制光被气体分子吸收,少部分随中红外光信号一同进入滤光片),经所述滤光片9的输出光仅为中红外信号调制光,其中通过所述驱动组件1调节所述近红外控制光的功率或者波长即可实现对中红外信号光的强度调制。

本发明以空芯光纤基相位调制组件4作为载体,因空芯光纤具有宽波段传输特性,且空芯光纤内具有本征的窄吸收线的气体填充材料,因而可以实现从近红外信号光到中红外信号光的超宽波段强度调制。另外,本发明通过在空芯光纤基相位调制组件4与可调延时组件5的输出端设置光阑,通过光阑来调节两路输出光信号的功率输出,实现了较高的调制消光比,进而可以得到宽工作波段、高消光比的中红外光强度调制器件。且本发明制备工艺简单,制作成本较低,吸收与散射损耗较小,不易受电磁干扰。

请参阅图1与图2,在一个实施例的进一步地实施方式中,所述空芯光纤基相位调制组件4包括空芯光纤41、聚焦透镜、窗口片与准直透镜。其中,所述第一分束镜3的第一输出端经过所述聚焦透镜进入所述空芯光纤41的入光端;所述空芯光纤41的出光端经过所述准直透镜进入所述第一光阑6,并经所述第一光阑6输出至所述合束镜8的第一输入端;其中,所述聚焦透镜、所述窗口片与所述准直透镜构成气室组件,所述空芯光纤41设置于所述气室组件中,气体通过所述窗口片与所述空芯光纤的缝隙自由扩散至所述空芯光纤内部。

具体地,所述空芯光纤41为空芯微结构光纤,空芯光纤具有密封内腔,密封内腔中填充有吸收性气体。所述空芯光纤41放置于带有窗口片的气室组件中,气体通过窗口片与所述空芯光纤的缝隙自由扩散进入所述空芯光纤内部,然后进一步点胶密封整个气室。所述空芯光纤作为传输载体,通过所述近红外控制光与气体分子的相互作用引起光热效应。当中红外光信号与所述近红外控制光通过所述二向色镜2同时耦合到气体填充的所述空芯光纤中时,在空芯光纤区域中的进红外控制光与气体分子发生相互作用并释放热量,从而能够改变气体的折射率与所述中红外信号光的相位,进而引起马赫增德尔干涉仪的强度变化,通过调整所述近红外控制光的功率或波长即可对中红外信号光的强度进行调制。

需要说明的是,所述空闲光纤与所述近红外控制光以及所述中红外光信号的耦合方式除采用准直透镜耦合之外,还可以采用其他方式耦合,例如,可以采用光纤耦合。

在一些实施例中,所述空芯光纤可以是空芯光子带隙光纤、空芯反谐振负曲率光纤、空芯布拉格光纤或空芯玻璃管中的一种,例如,在一种实现方式中,所述空芯光纤可以是空芯光子带隙光纤。

在一些实施例中,所述空芯光纤填充有吸收性气体与缓冲气体,其中,所述吸收性气体包括乙炔、甲烷与二氧化碳,所述缓冲气体包括氮气与氩气。

具体地,所述空芯光纤中填充有吸收性气体与缓冲气体,在空芯区域中,所述近红外控制光与气体分子发生相互作用引起光热效应,实现空芯光纤内折射率与相位的变化。在一种实现方式中,所述吸收性气体可以是乙炔,所述缓冲气体可以是氮气。

在一些实施例中,所述近红外控制光为单频近红外波段激光,所述单频近红外波段激光的波长对准所述填充气体的气体分子的吸收线。

请参阅图1,在一个实施例的进一步地实施方式中,所述高消光比的中红外光强度调制器件还包括:第二分束镜10与第一探测器11。其中,所述第二分束镜10的输入端与所述滤光片9的输出端连接,所述第二分束镜10用于将所述中红外调制光分两路输出;所述第一探测器11与所述第二分束镜10的第一输出端连接,所述第一探测器11用于将所述中红外调制光转换为强度信号并输出。

具体地,所述中红外调制光经所述第二分束镜10后达到所述第一探测器11,经所述第一探测器11光电转换后,将所述中红外调制光转换为电信号(即强度信号)输出。

请继续参阅图1,在一个实施例的进一步地实施方式中,所述宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件还包括:第二探测器12与锁定组件13。其中,所述第二探测器的输入端与所述第二光束镜的第二输出端连接,所述第二探测器12用于将所述中红外调制光转换为强度信号并输出至所述锁定组件13;所述锁定组件13与所述可调延时组件5连接,所述锁定组件13用于根据所述强度信号锁定强度调制的起始信号位置。

具体地,所述第二探测器12与所述第二分束镜10的第二输出端连接,将所述中红外光信号转换为电信号(强度信号)后输出至所述锁定组件13,所述锁定组件13的输出端与所述可调延时组件5连接,以锁定强度调制的起始信号位置。

请参阅图1,在一个实施例的进一步地实施方式中,所述驱动组件1包括:可调谐振激光器、功率放大器与功率调制单元。其中,所述功率调制单元分别与所述可调谐振激光器以及所述功率放大器连接,所述功率调制单元用于根据所述功率放大器输出的驱动信号以及所述可调谐激光器输出的激光信号产生近红外控制光;其中,所述可调谐激光器的波长对准所述填充气体的吸收线。

具体地,所述可调谐振激光器的波长对准填充气体的吸收线,例如,当填充气体为乙炔时,所述可调谐振激光器对准乙炔的P(9)吸收线。通过调节施加到所述功率调制单元的驱动信号来调制所述空芯光纤中近红外控制光的功率,进而调制中红外信号光的强度。当然,也可以保持进红外控制光的功率不变,调节激光信号的波长来调制所述空芯光纤中近红外控制光的波长,进而调制中红外信号光的强度。

请参阅图3,当对近红外控制光以重复频率20Hz,占空比为50:50的方式进行方波调制时,中红外信号光也呈现出相同的趋势。其中,在近红外控制光为0时,中红外信号光的输出几乎为零,对应于“关闭”状态,在近红外控制光为最大值时,中红外信号光的输出为最大值,对应于“开启”状态。对于方波调制的进红外控制光,中红外信号光的输出幅值在零和最大值之间周期性变化,可以实现至少25dB的调制消光比。

请参阅图4,在一些实施例中,本发明还提供了一种应用于上述所述的宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的宽波段、高消光比的中红外光强度调制方法,其包括步骤:

S100、二向色镜将接入的近红外控制光入射至空芯光纤基相位调制组件,以及将接入的中红外信号光分束为第一路信号光与第二路信号光分别输出至空芯光纤基相位调制组件以及可调延时组件;具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

S200、通过空芯光纤基相位调制组件对第一路信号光的相位进行调节后输出相位变化后的信号光至第一光阑;其中,通过驱动组件对所述近红外控制光的功率或波长进行调节以对第一路信号光的强度进行调制;具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

S300、通过可调延时组件将第二路信号光输出至第二光阑并对第一路信号光与第二路信号光的相对相位差进行调节;具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

S400、通过第一光阑与第二光阑分别对空芯光纤基相位调制组件输出的第一路信号光、可调延时组件输出的第二路信号光的输出功率进行调节并输出;具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

S500、通过合束镜将功率调节后的第一路信号光与第二路信号光合束后输出至滤光片;具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

S600、通过滤光片对合束光进行滤波后输出中红外信号调制光。具体如一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制系统的实施例所述,在此不再赘述。

综上所述,本发明所提供的一种宽波段、高消光比的中红外光强度调制器件、系统及方法,具有以下有益效果:

以空芯光纤基相位调制组件作为载体,因空芯光纤具有宽波段传输特性,且空芯光纤内具有本征的窄吸收线的气体填充材料,因而可以实现从近红外信号光到中红外信号光的宽波段强度调制,并通过在空芯光纤基相位调制组件与可调延时组件的输出端设置光阑,通过光阑来调节两路输出光信号的功率输出,实现了较高的调制消光比,进而可以得到宽工作波段、高消光比的中红外光强度调制器件;

制备工艺简单,制作成本较低,吸收与散射损耗较小,不易受电磁干扰。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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