一种基于微环谐振器的全光时钟提取芯片的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及全光信号处理技术领域，具体涉及一种利用微环谐振器实现的全光时钟提取芯片。
【背景技术】
[0002]随着网络带宽的不断提高，全光信号处理技术将在未来大容量、强实时光纤通信网络中扮演重要角色。作为其核心功能之一的全光时钟提取技术直接从输入信号中获得等速率光时钟，并参与信号3R再生的再定时过程，同时作为控制信号调控光交换矩阵，因此在全光交换节点中将起到重要作用。
[0003]目前实现全光时钟提取有两种方式:无源滤波和有源振荡。无源滤波方式主要依靠器件的梳状滤波特性获得光时钟信号，该方法原理简单，但受到器件加工工艺的限制，梳状滤波器的精细度、可调性都无法满足实际需求，提取的时钟质量不高;有源振荡方式与激光器原理相似，需要在有源反馈结构中通过模式锁定来提取信号时钟，目前主要在自脉动分布反馈激光器(SP-DFB)以及在高非线性光纤(HNLF)或半导体光放大器(SOA)组建的光纤环形腔中实现。有源振荡方式提取的时钟信号质量较高，成为人们研究的热点方向。但SP-DFB控制复杂、速率受限，光纤环形腔体积庞大、易受环境温度扰动影响，这使得基于有源振荡方式的全光时钟提取技术需要在器件层面寻求突破，以提高该类器件的集成度、降低系统能耗。
[0004]伴随着硅光子技术的快速发展，绝缘体上硅(SOI)构成的各类光器件由于其高度集成化、制备工艺成熟等优点有望成为构建未来大规模光子集成芯片的核心器件。已有研究人员利用微环谐振器的梳状滤波特性实现了时钟提取功能，但受限于该器件的精细度，提取的时钟质量不高，需要后置整形系统做进一步的整形处理[w.Yang，Y.Yu，M.Ye，etal.,IEEE Photonics Technology Letters，2014，26(3):293-296.]。该方案增加了系统的复杂程度，不利于构成集成化的时钟提取芯片。因此需要提供一种能够直接获得高质量时钟信号的芯片级时钟提取方案。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于提供一种基于微环谐振器的全光时钟提取芯片，SP要克服已有微环谐振器时钟提取方案中低精细度导致的时钟质量劣化问题，又需要在微米量级的光子芯片中实现模式锁定，降低器件对环境温度的敏感性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种基于微环谐振器的全光时钟提取芯片，其特征在于:包括微环光学参量振荡器和微环滤波器;待提取时钟的RZ(归零码)光信号以及连续栗浦光共同进入到微环光学参量振荡器中，利用参量放大形成模式锁定，在该振荡器的下载端输出提取的时钟信号和高阶四波混频分量;上述信号再输入到微环滤波器中，滤除高阶四波混频分量以提升时钟信号质量。
[0008]所述微环光学参量振荡器包括螺旋大环、第一子环和第二子环。光载波频率为fRZ的RZ光信号和频率为的连续栗浦光，进入到光学参量振荡器的螺旋大环中，利用参量放大效应产生时钟信号。通过在该环中振荡传输，获得持续参量增益，最终达到模式锁定条件，在螺旋大环下载端输出提取的时钟信号和高阶四波混频产物以及注入的RZ光信号和连续栗浦光;上述信号进入第一子环和第二子环，两个子环上都加有电极，通过施加电压的方式控制子环中载流子浓度以分别调节两个子环的中心波长，使得光学参量振荡器传输谱包络的中心频率与提取的时钟信号光载波频率fa—致，而RZ光信号和连续栗浦光的载波频率fRZ、fCT被滤除，起到抑制输入光振荡的效果。最后在第二子环下载端输出提取的时钟信号和高阶四波混频分量。
[0009]所述光学参量振荡器的螺旋大环要求RZ光信号和连续栗浦光载波频率与螺旋大环的谐振波长一致，输入信号的速率Rb是螺旋大环的自由频谱范围(FSR)的整数倍。参量增益来自两个部分:一部分是连续栗浦光提供的增益，用于弥补大部分的环损耗;另一部分由输入的RZ光信号提供，该部分增益使得提取的时钟信号总增益大于环损耗，在微环光学参量振荡器中产生持续振荡效果，即实现模式锁定。
[0010]所述微环滤波器为由微环谐振器形成的光带通滤波器。在微环滤波器中利用电压控制载流子浓度以调节滤波器中心频率，使其与提取的时钟信号光载波频率对准，同时该滤波器带宽与时钟速率匹配。通过设计该微环谐振器环长，使得高阶四波混频分量落在滤波器阻带上，抑制该高阶分量对时钟信号的干扰，提升时钟信号质量。
[0011]现有的微环谐振器时钟提取方案仅利用了该器件的梳状滤波特性，但受到器件制备精度的限制，该类方案提取的时钟信号存在较大的幅度抖动，因此需要后置整形系统，增加了时钟提取的复杂度。而本发明利用螺旋大环中的参量放大效应实现模式锁定，通过有源振荡的方式提高了微环谐振器的精细度，因此可直接获得高质量的时钟信号，降低了信号处理成本。同时，螺旋大环与两个子环共同组成了一个滤波系统，三环级联的方式有效提高了滤波系统带宽，以支持高速信号的时钟提取。
[0012]传统的基于光纤参量振荡器的全光时钟提取单元，其非线性介质为数百米长的高非线性光纤，容易受到环境温度扰动引起的折射率变化影响，使其无法长期稳定工作。而本发明在微米量级的集成化光子器件中利用参量放大获得了模式锁定，即提高了器件的集成度，又可降低温漂对时钟提取性能的影响。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的基于微环谐振器的全光时钟提取芯片示意图。
[0014]图2是本发明的全光时钟提取光谱特性示意图。
[0015]图3是本发明的RZ光信号和提取的时钟信号眼图。
【具体实施方式】
[0016]图1为本发明提出