Dgd補償設備的製作方法

2024-02-10 00:17:15 1

專利名稱：Dgd補償設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對在光傳播時出現的彼此正交的第一和第 二偏振之間的群時延差(以下稱作"DGD")進行補償的設備。
背景技術：
光傳輸系統中使用的光纖用作光傳輸路徑，具有多個波長彼此 不同的波長分量的波分復用信號光(WDM信號光)沿著所述光傳輸 路徑傳播。當WDM信號光沿著光纖傳輸路徑傳播時，由於色散和偏 振模式色散會導致出現每一波長分量的波形劣化。每一波長分量中引 起的顯著波形劣化既禁止了高比特率傳輸又禁止了長距離傳輸。因 此，期望在光纖傳輸路徑中色散和偏振模式色散很低。偏振模式色散是由於光纖芯的截面形狀的圓不對稱或由於光纖 上施加的側壓而導致的光中的偏振之間的可變群時延差的現象。偏振 模式色散引起的信號光色散的量被指明為彼此正交的第一偏振分量 和第二偏振之間的群時延差(DGD)。順帶提及，儘管DGD根據波長而不同，但是，從Technical Digest 第91 一 94頁(204 )的Symposium on Optical Fiber Measurements 2004 的P.K.Kondamuri等人所著的"Study of variation of the Laplacian parameter of DGD time derivative with fiber length using measured DGD data"已知其還隨時間變化。發明內容本發明的發明人已經檢驗過上述現有技術，並因此發現了以下 問題。即，儘管迄今已經提出過了補償DGD的設備，但是不知道每 一個均能夠對WDM光中所包括的每一波長分量的隨時間變化的 DGD進行補償的多個DGD補償設備中是否有可實行的一個DGD補償設備。已經開發了本發明來消除上述問題。本發明的一個目的是提供一種能夠對每一波長分量的隨時間變化的DGD進行補償的DGD補 償設備。根據本發明的DGD補償設備是用於對在從輸入埠到輸出端 口的光傳播中所包括的彼此正交的第一偏振和第二偏振之間的群時 延差(DGD)進行補償的設備。根據本發明的DGD補償設備包括輸 入埠、輸出埠、 DGD監視器、偏振分離器、光解復用器、光延 遲器、光復用器、和偏振合併器。輸入埠被提供來輸入具有波長彼此不同的多個波長分量的 光。輸出埠被提供來把其中對每一波長分量的DGD進行了補償的 光輸出到設備外。DGD監視器被提供在輸入埠和輸出埠之間的 光路上，並且監視通過輸入埠的輸入光中所包括的每一波長分量的 DGD。偏振分離器被提供在DGD監視器和輸出埠之間的光路上， 並且把輸入光分離為第一偏振光和第二偏振光。光解復用器被提供在 偏振分離器和輸出埠之間的光路上，並且針對每一波長分量對由所 述偏振分離器分離出的第一偏振光進行解復用。光延遲器根據被 DGD監視器監視的每一波長分量的DGD來把延遲加到由光解復用 器解復用的第一偏振光中的相關波長分量。光復用器對由光解復用器 解復用的第一偏振光中的並且已經被光延遲器加上了相關延遲的波 長分量進行復用。光延遲器被提供在光解復用器和光復用器之間的光路上。通過用來傳輸由偏振分離器分離的第二偏振光的旁路，偏振合 並器與偏振分離器進行光連接。偏振合併器對其中的波長分量被復用器復用的第一偏振光和己被偏振分離器分離的第二偏振光進行合併。 在根據本發明的DGD補償設備中，輸入光的每一波長分量的 DGD由DGD監視器來監視，並且輸入光被偏振分離器分離為彼此正 交的第一偏振光和第二偏振光。被偏振分離器分離並輸出的第一偏振 光針對每一波長分量來由光解復用器解復用，並且其後在第一偏振中的波長分量被光延遲器分別添加了延遲之後來由光復用器進行復用， 所述延遲的每一個均與被DGD監視器監視的相關波長分量的DGD
相對應。其後，其中的波長分量由光復用器復用的第一偏振光和由偏 振分離器分離的第二偏振光被偏振合併器合併並輸出。在根據本發明的DGD補償設備中，優選的是光延遲器包括可變 延遲器。可變延遲器具有與波長分量相對應的多個反射鏡，並且這些 反射鏡能夠在與每一反射鏡的反射面垂直的方向上獨立地移動。而 且，光延遲器可包括具有多個由液晶材料構成的像素的透射型延遲元 件。而且，光延遲器可包括具有多個芯的光波導器。通過以下給出的詳細描述和附圖，本發明將會被更全面地被理 解，所述描述和附圖僅為說明性的並且不應被理解為對本發明的限 制。通過以下給出的詳細說明，本發明的適用性的範圍將會進一步 變得清楚。然而，應該理解，由於通過詳細描述本發明範圍內的各種 改變和變型對本領域技術人員來說是清楚的，所以該詳細描述和特定 示例儘管表明了優選實施例，但是它們僅僅是以說明性的方式給出。


圖1是根據本發明的DGD補償設備的實施例的示意框圖。
具體實施方式
在以下描述中，將參照圖1來詳細說明根據本發明的DGD補償 設備的實施例。在對附圖的描述中，相同的標號指示相同或對應的部 件，並且將省略重複的描述。圖1是根據本發明的DGD補償設備的實施例的示意框圖。如圖 1所示，DGD補償設備1包括輸入埠 la和輸出埠 lb，並且還包 括設置在輸入到la和輸出埠 lb之間的光路上的DGD監視器2、 偏振控制器3、偏振分離器4、光解復用器5、光延遲器6、光復用器 7、偏振合併器8、和旁路光纖9。其中輸入有具有波長彼此不同的多個波長分量的光的DGD監 視器2監視每一波長分量的DGD並且檢測這些波長分量的偏振主軸 方向。偏振控制器3根據由DGD監視器2檢測出的相關偏振主軸方 向結果來旋轉輸入光的每一偏振面，並且把所旋轉的偏振面的每一偏 振主軸方向與偏振分離器4的偏振主軸方向相匹配。偏振分離器4把輸入光偏振分離為彼此正交的第一偏振光和第二偏振光。其後，偏振分離器4把所分離的第一偏振光輸出到光解復 用器5，並且把所分離的第二偏振光輸出到旁路光纖9。偏振分離器 4包括例如偏振分束器。光解復用器5針對每一波長分量來對第一偏 振光進行解復用，並且使這些被解復用的第一偏振光中的波長分量在 空間上擴展(從最小波長;Unin到最大波長Xmax)根據通過DGD監視器2的監視而獲得的每一波長的DGD，光 延遲器6把延遲加到由光解復用器5解復用的第一偏振光中的每一波 長分量。光延遲器6優選地包括例如可變延遲器，該可變延遲器具有 與每一波長分量相對應而提供的多個反射鏡，並且這些反射鏡能夠在 與每一反射鏡的反射面垂直的方向上獨立地移動。在此情況下，通過把該反射鏡移動根據每一波長分量的DGD的位移量，從而根據該反 射鏡的位移量把延遲加到每一波長分量的第一偏振分量。由此，對每 一波長分量進行DGD的補償。以此方式構造的光延遲器6理想地能 夠使用MEMS (微機電系統)技術來被實現。光復用器7對第一偏振光中的波長分量進行復用，其中已經由 光延遲器6把相關延遲加到所述第一偏振光中的波長分量。其中波長 分量被光復用器7復用的第一偏振光和被偏振分離器4偏振分離並且 通過旁路光纖9到達的第二偏振光被輸入到偏振合併器8，該偏振合 並器8對輸入波長分量的第一偏振分量和第二偏振分量進行合併。偏 振合併器8是例如偏振分束器。根據本發明的DGD補償設備1如下進行動作。輸入到DGD補 償設備1中的光所包括的每一波長分量的DGD由DGD監視器2監 視，並且所輸入光的偏振主軸方向由DGD監視器2檢測。另外，所 輸入光的偏振面根據由DGD監視器2檢測到的偏振主軸方向結果旋 轉，並且所輸入光在被偏振分離器4偏振分離為彼此正交的第一偏振 光和第二偏振光之前，由偏振控制器3使每一波長分量的旋轉的偏振 主軸方向與偏振分離器4的偏振主軸方向相匹配。 由光解復用器5針對每一波長分量對從偏振分離器4輸出的第一偏振光進行解復用，並且由光延遲器6把延遲加到第一偏振光中的 每一個被解復用了的波長分量。其後，在被輸入到偏振合併器8之前， 這些第一偏振光中的波長分量被光復用器7復用。從偏振分離器4 輸出的第二偏振光通過旁路光纖9被輸入到偏振合併器8。從光復用 器7到達的第一偏振光和從偏振分離器4通過旁路光纖9到達的第二 偏振光被偏振合併器8合併和輸出。以此方式，在根據本發明的DGD補償設備1中，輸入光被偏振 分離器4偏振分離為第一偏振光和第二偏振光，其後由光解復用器5 針對每一波長分量對所分離的第一偏振光進行解復用。光延遲器6 把延遲加到每一個被解復用的第一偏振光中的波長分量中。其後由光 復用器7對被加了延遲的這些第一偏振光中的波長分量進行復用，第 一偏振光和第二偏振光其後由偏振合併器8合併並輸出。在此，由光延遲器6加到第一偏振光中每一波長分量中的延遲 是根據通過DGD監視器2的監視而獲得的輸入光中的每一波長分量 的DGD的延遲，並且是在偏振合併器8的合併之後使得每一波長分 量的DGD最小化的延遲。即，即使輸入到DGD補償設備中的光中 每一波長分量的DGD隨時間變化，也針對每一波長分量補償DGD， 並且其後從DGD補償設備1輸出。本發明不限於上述實施例，因此可對其進行各種變型。例如， 當使用在衍射方向上有很大偏振依賴性(即，根據偏振出現衍射中的 顯著差異)的衍射光柵時，可使用單一衍射光柵實現偏振分離器4 和光解復用器5兩種功能。這同樣也能應用於光復用器7和偏振合併 器8。而且，例如，光延遲器6採用包括由液晶材料構成的多個像素 的透射型延遲元件，根據作為由光解復用器5解復用的每一波長分量 的光入射在透射型延遲元件的不同像素上的結果的入射位置(即，波 長)光延遲器6能夠改變透過液晶材料的光的延遲，並且在每個入射 位置改變像素的液晶材料的折射率也是可能的。另外，例如，使用具有多個芯(光通過其傳播的部分)的光纖
或波導器的光延遲器6還能夠通過改變其光路長度(即，延遲)來把 延遲添加到每一波長分量，改變其光路長度例如通過物理拉伸，熱光 效應，電光效應，或非線性光效應來實現。根據本發明的DGD補償設備，能夠補償每一波長分量的隨時間 改變的DGD。從上述發明明顯可知可以以很多方式來改變本發明實施例。這 種改變並不被認為是偏離本發明的精神和範圍，並且這種對於本領域 技術人員來說是明顯的變型意在落入所附權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種DGD補償設備，用於對在光傳播期間所引發的彼此正交的第一偏振和第二偏振之間的群時延差(DGD)進行補償，所述設備包括輸入埠，用於輸入具有多個波長分量的光；輸出埠，用於輸出對輸入光中的每一波長分量的DGD進行了補償的光；DGD監視器，用於監視輸入光中的每一波長分量的DGD；偏振分離器，用於把輸入光分離為第一偏振光和第二偏振光；光解復用器，用於對每個波長分量來解復用第一偏振光；光延遲器，根據由所述DGD監視器監視的相關DGD來把延遲加到所述每個被解復用的第一偏振光中的波長分量中；光復用器，用來對所述加有延遲的第一偏振光中的波長分量進行復用；以及偏振合併器，用來將第一偏振光和第二偏振光進行合併。
2.如權利要求1所述的DGD補償設備，其中，所述光延遲器 被提供在所述光解復用器和所述光復用器之間的光路上。
3. 如權利要求1所述的DGD補償設備，還包括使所述偏振分 離器與所述偏振合併器進行光連接的用於第二偏振光的光路。
4. 如權利要求1所述的DGD補償設備，其中，所述光延遲器 包括可變延遲器，在所述可變延遲器中，與多個波長分量相對應的多 個反射鏡在與每一反射鏡的反射面垂直的方向上獨立地移動。
5. 如權利要求1所述的DGD補償設備，其中，所述光延遲器 包括具有多個液晶像素的透射型延遲器。
6.如權利要求1所述的DGD補償設備，其中，所述光延遲器包括具有多個芯的光波導器。
全文摘要
本發明提供一種DGD補償設備，能夠補償在傳播光中的每一波長分量的隨時間改變的DGD。由DGD監視器監視輸入光中的每一波長分量的DGD，並且偏振分離器把輸入光分離為彼此正交的第一偏振光和第二偏振光。由解復用器針對每一波長分量對第一偏振光解復用，並且在由光延遲器分別加入了延遲之後由復用器對被解復用了的第一偏振光中的波長分量進行復用。其中每一波長分量被加入了相關延遲的第一偏振光和第二偏振光由偏振合併器合併並且其後被輸出。
文檔編號H04B10/18GK101119156SQ20071012966
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月1日 優先權日2006年8月1日
發明者多久島道子, 屜岡英資 申請人:住友電氣工業株式會社