CN1283278A - 可调谐的非线性的线性调频光栅 - Google Patents

可调谐的非线性的线性调频光栅 Download PDF

Info

Publication number
CN1283278A
CN1283278A CN98812162A CN98812162A CN1283278A CN 1283278 A CN1283278 A CN 1283278A CN 98812162 A CN98812162 A CN 98812162A CN 98812162 A CN98812162 A CN 98812162A CN 1283278 A CN1283278 A CN 1283278A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grating
fiber
fiber grating
chromatic dispersion
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN98812162A
Other languages
English (en)
Inventor
冯凯明
蔡金星
A·E·威尔勒
V·格鲁布斯基
D·斯塔罗杜博
J·范伯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Southern California USC
Original Assignee
University of Southern California USC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Southern California USC filed Critical University of Southern California USC
Publication of CN1283278A publication Critical patent/CN1283278A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/34—Optical coupling means utilising prism or grating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
    • G02B6/02085—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the grating profile, e.g. chirped, apodised, tilted, helical
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0115—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass in optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0128—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
    • G02F1/0131—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence
    • G02F1/0134—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence in optical waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
    • H04B10/2519—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using Bragg gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
    • G02B6/02133—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
    • G02B6/02138—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference based on illuminating a phase mask
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02195—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating
    • G02B6/022—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating using mechanical stress, e.g. tuning by compression or elongation, special geometrical shapes such as "dog-bone" or taper
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0126—Opto-optical modulation, i.e. control of one light beam by another light beam, not otherwise provided for in this subclass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
    • G02F2201/307—Reflective grating, i.e. Bragg grating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

一种非线性地线性调频光栅(100),用于实现可调谐的色散补偿、直接调制二极管激光器(102)中的线性调制减小以及光脉冲处理。基于这样一种非线性地线性调频光栅(100),可在光纤通信系统中构成动态色散补偿机理。

Description

可调谐的非线性的线性调频光栅
发明领域
本发明涉及光色散补偿和光脉冲处理，尤其涉及具有能造成波长相依延迟的光栅的装置与系统。
背景技术
许多光学材料对不同波长的光波呈现出不同的响应特性。一个众所周知的现象是色散现象，通常简称为“色散”，其中媒体的折射率依赖于光波的波长。色散通常使不同波长的光波在给定的媒体中以不同的速度运行，因为光速依赖于折射率。
光学材料的色散通常非线性地与波长相关。常常采用群速度来表征该色散。群速度与光波在媒体中的传播常数频率的导数相关。一般将一次群速度色散相对于光波长变化表示为在单位纤维长度内光传播时间的变化。对于通信中的常规光纤而言，一次群速度散nm时为10ps／nm／km量级。
在许多应用中，光信号包括不同波长的光谱分量。例如，可对单频光学载体调制而在其上施加信息。这种调制在载频的不同频率产生调制边带。又如，在光学数据处理的通信应用中广泛使用的光脉冲，在一定的光谱范围内包含光谱分量。色散效应会对信号造成不利影响，因为它对不同的光谱分量有不同的延迟。
特别在单信道或波分复用(“WDM”)光纤通信系统中，若不设信号中继器，色散就会妨碍提高系统数据速率和传输距离。为了满足市场不断增长的需求，可能要求数据传输率高达10Gbit／s或更高。色散可以随距离累加，造成脉冲展宽或扩散。在脉冲串中，两个相邻脉冲可在高数据速率下相互重迭，这种脉冲重迭常会造成数据传输误差。
在光纤的零色波长处或附近使用一种窄线宽的光学载体，能大大减弱光纤系统的色散效应。例如，可以使用以单模DFB激光器作光源工作于1．3μm附近的光纤系统。
另外，可用色散补偿元件补偿色散。例如，还可以这样来实现，即配置一条色散补偿光纤(“DCF”)，对光纤链路中累加的色散引入相反符号的色散。一般而言，DCF的色散为常规光纤的许多倍(如5-10倍)。在题为“在色散补偿光纤中应用SPM效应改进10Gb／s标准光纤传输系统的性能”(IEEEPhoton．Tech．Lett．8，pp．1406-1408，1996)的论文中，Nayts等人描述了一种DCF补偿型系统。
补偿色散的另一种方法是使用一种具有线性地线性调频光栅周期的纤维光栅。例如，可参阅Loh等人撰写的论文“在带10cm线性调频纤维光栅补偿器与双二进制发送器的700km长标准单模光纤上作10Gb／s传输”(IEEEPhoton．Tech．Lett．8，pp．1258-1260，1996)。在波长满足Bragg相位匹配条件的光信号中，某一光谱分量从纤维光栅反射回来，而其它光谱分量则发射透过该光栅。对光栅周期作线性调频，可对纤维光栅中不同位置的Bragg相位匹配条件求导。
纤维光栅的谐振波长随位置而变。随着光栅周期沿纤维光栅某一方向增大或减小，谐振波长就相应地增大或减小，因此光信号中的不同光谱分量在不同地点反射回来而具有不同的延迟。这种波长相依延迟可以用来抵消光纤链路中累加的色散。
也可以用具有均匀周期的纤维光栅对不同地点的反射波产生不同的延迟来补偿色散。在Ohn等人撰写的论文“应用压电堆的色散可变纤维Bragg光栅”中(Electron．Lett．32，pp．2000-2001，1996)，应用了21个延迟压电段在均匀纤维光栅中造成不均匀延伸。由于纤维光栅段可以延迟不同的量，所以可在光纤的不同位置对不同的光谱分量产生不同的延迟以补偿色散。
发明概述
本发明描述的非线性地线性调频光栅，具有调节Bragg相位匹配条件的机理。这种非线性地线性调频光栅的色散可以动态地改变，能以可控的方式产生所需的色散，在不同的光谱分量之间具有所需的相对延迟。
本发明的一个实施例包括一个具有非线性地线性调频光栅周期的光栅，它由机械上可延伸或可压缩的材料制成。将一换能器接合至该光栅，以便根据控制电信号沿光栅矢量方向均匀地改变光栅的总长度。光栅的压缩或扩展在工作光谱范围内提供光谱偏移。非线性地线性调频使得不同波长下不同光谱分量的相对延迟随光栅总长度而变化。可以控制换能器压缩或延伸光栅的总长度，以产生可调谐的色散分布。
换能器的一种构成方法包括一个压电元件。将外部压控信号施加给该压电元件，可改变非线性地线性调频光栅的长度。
另一种结构应用一种磁致伸缩元件，它根据外部控制磁场改变光栅长度。
本发明的另一个实施例所包括的光栅，具有均匀的光栅周期和沿光栅方向非线性地线性调频有效的折射率。光栅材料沿光栅方向对空间变化的外部控制场(诸如电场、电磁辐射场或温度场)有响应，从而可以调节有效折射率的非线性的线性调频，以改变不同光谱分量的相对延迟并产生可调谐的色散分布。
再一个实施例是一种具有非线性地线性调频光栅周期的光栅，而且有效折射率沿光栅方向具有外部可调节的空间分布。光栅的总长度和有效折射率可以单独调节，以改变不同光谱分量的相对延迟并偏移光栅的工作光谱范围。
不管结构如何，都可以利用沿光栅方向传播的声波调谐非线性地线性调频光栅的频响特性。声波在光栅的频响特性中引入了附加的调制边带，这种调制边带从基带位移某个依赖于声波频率的频率间隔。因此，调谐声波频率可以实现可调的色散。
本发明的一个方面是色散补偿。可将本发明的非线性地线性调频光栅置于光纤链路以减少色散效应。这种光栅产生的色散可有效地调谐成补偿包括色散分析仪与反馈控制的光纤链路中变化的色散。这种可调谐性能有利地应用于通信业务模式随时间而变化的动态光纤网络。例如，某一给定的信道常常可以在网络中不同的地点始发，从而该给定信道在特定光纤链路中累加的色散是个变量。因此，要求相应地改变光纤链路所需要的色散补偿。而且，还会改变点对点传输的工作条件，导致信号在固定光纤链路中累加色散的变化。
本发明的另一方面是在直接市制半导体激光器中的线性市制抵消。本发明的非线性地线性调频光栅，可以相对于市制引入线的线性调制，在激光脉冲中产生一种互补的线性调制而实现线性调制抵消。对于在激光器输出中造成不同频率线性调制的不同调制信号，光栅的可调谐性可作成性调制抵消。
本发明的再一个方面是可调节的脉冲成形，其中利用非线性地线性调制的色散将光脉冲压缩或延伸成所需的脉冲分布。
通过下面的详细描述以及附图与附属的权项，本发明的种种实施例、诸方面和优点将更加清楚上。
附图说明
图1示出波导元件中的非线性地线性调频光栅。
图2示出具有非线性地线性调频光栅周期的光栅。
图3A表示非线性地线性调频光栅因纤维延伸而造成的反射光谱的偏移。
图3B表示因纤维延伸而造成的两个不同波长反射信号的相对时间延迟。
图4表示应用压电元件构成图2系统的一种结构。
图5表示在光敏纤维中形成非线性地线性调频光栅的一种方法。
图6A表示在图4系统中因纤维延伸而测得的反射信号的波长偏移。
图6B表示图4系统中测得的反射光谱偏移。
图6C表示在图4纤维光栅中测得的反射信号非线性时间延迟与波长的函数关系。
图6D是一种市制的非线性地线性调频光栅。
图6E表示图6D中使用的调制电压信号。
图6F表示反射输出信号在不同调制频率下与时间的函数关系。
图7表示基于电光效应的非线性地线性调频光栅。
图8表示光敏非线性地线性调频光栅。
图9表示具有声学调谐元件的非线性地线性调频光栅。
图10A与10B是两种可动态调节的色散补偿系统的方框图。
图10C、10D与10E表示图10A与10B中色散分析仪的三种示例性结构。
图11A是基于应用非线性地线性调频光栅的图10B结构的光纤通信系统方框图。
图11B、11C与11D表示图11A系统的测量结果。
图12表示半导体激光器，其非线性地线性调制地波导光栅用于减少激光器输出中调制引入的频率线性调制。
图13表示基于非线性地线性调频光栅的脉冲成形系统。
发明的详细描述
图1示出本发明的非线性地线性调频光栅100。光栅100由光纤或波导等光波导元件104形成。光栅周期∧(x)和光栅中的有效折射率n(x)至少部分地依赖于沿波导元件104的位置x。输入光信号102以接近法线入射进入光栅104，产生反射信号112与透射信号110。
当波长λ、光栅周期∧(x)和有效折射率n(x)满足Bragg相位匹配条件
2n(x) ∧(x)=λ时，输入光信号102中波长λ的某一光谱分量在位置x反射回来。因此，根据光栅参数n(x)∧(x)反射波的波长λ随位置x而变化。不同波长的不同光谱分量在不同的地点反射且具有不同的相位延迟。例如，当光栅参数n(x)∧(x)随x增大时，满足相位匹配条件的短波长光谱分量就在长波长分量前面的地点反射回来，如信号110所示，输入信号102中不满足上述Bragg相位匹配条件的某一光谱分量通过波导元件104发射出去。光栅参数n(x)∧(x)确定了从光栅100反射信号的光谱范围，这就形成了色散补偿与脉冲成形的基础。
通常将光栅100配置成具有非线性地线性调频光栅参数n(x)∧(x)，即n(x)∧(x)随位置x呈非线性变化。这可以通过非线性地线性调制n(x)∧(x)或二者相结合而实现。
调节光栅100可以改变反射光谱和不同反射光谱分量中的相对延迟。配置光栅控制120，通过改变光栅10的n(x)与∧(x)中的至少一个来控制光栅参数n(x)∧(x)，这就提供了动态可调谐的反射光谱范围和不同反射光谱分量的相对延迟。
图2示出非线性地线性调频光栅100的一种结构200。纤维光栅204具有恒定的有效折射率n(x)=n和周期∧(x)，这样，相位匹配的波长只根据∧(x)随位置x而变化。将纤维延伸器220接入纤维光栅204，用于改变光栅204的总长度，由此控制反射光谱和不同光谱分量中的相对延迟。
纤维光栅204延伸时，每个栅距就增大，相应地，每个光栅位置的相位匹配波长便增大。因此，反射光谱朝更长的波长偏移。这一效应示于图3A，其中曲线302与304分别代表纤维延伸前后的反射光谱分布情况。
由于光栅周期∧(x)是非线性地线性调制的，所以反射光谱分量也具有依赖于位置x的非线性。此外，在沿纤维光栅204的不同位置，纤维总长度的变化造成∧(x)的不同变化。对于满足Bragg相位匹配条件的不同波长，这样就产生了不同的相对延伸。这种效应可用来产生可调谐的色散补偿分布。
图3B表示两个波长在纤维延伸前后的相对时间延迟。曲线306代表时间延迟与波长在纤维延伸前的函数关系。两个不同的波长λ1与λ2相互有一相对时间延伸Δt。在纤维光栅延伸后，两波长的时间延伸增大(曲线308)，而且相对时间延迟Δt′增大了。
参照图2，能延伸光栅204的任何器件都可以用作延伸器220。例如，可以使用压电元件或磁致伸缩元件根据外部电压或磁场来控制光栅204的长度。压电与磁致伸缩换能器已为众所周知，这里不再叙述了。
在Cruz等人撰写的论文“用磁场调谐和线性调制的纤维Bragg光栅”中(Electronics Letters，Vol．33(3)，pp．235-236，1997)，已揭示了一种用磁致伸缩棒在不均匀磁场中延伸纤维的技术，在此用作参照。在图2的实施例200中可用该技术调节光栅长度。具体地说，由于纤维光栅204是非线性地线性调制的，所以可用均匀磁场而不是梯度磁场来均匀地延伸纤维光栅204，从而调制色散响应特性。
图4示出用压电元件来构制实施例200的情况。例如，利用环氧树脂等粘剂将压电元件410的两端分别固定在非线性地线性调频光栅406的两边。由电压源412将控制电压供给压电元件410以改变压电元件的长度，接着将应力耦合至纤维光栅204。用光学回转器404将输入光信号402耦合至纤维光栅406并发送反射信号408。可将一任选的光隔离器置于纤维光栅406的另一端，以排除任何光学反馈信号。
可用近紫外技术制造非线性地线性调频光栅204，该技术应用的干涉图案由300nm的光束通过相掩膜产生。纤芯中300nm波长的光吸收小得足以避免损伤光纤中的纤芯一包层界面。首先在高压分子氢气室里以约250大气压和-60℃温度使光敏纤维)如以QPS技术制造的类型)裂化约二天，使纤芯的估计氢浓度约为2．5mol％。
图5表示在加氢光敏纤维500中形成非线性地线性调频光栅204的情况。来自紫外氩激光器的光束502通过50mm长的一性地线性调制的相掩膜504以约200w／cm2强度聚信到纤芯上，所述激光器工作于一组接近300nm的光谱线。两条一阶衍射束502a与502b相互干涉在靠近装有纤芯的相掩膜504的地方形成干涉图案。纤维500上每个1mm光点的曝光时间周期为5～100秒。每次曝光后，纤维500与掩膜504相对紫外光束502移动1mm，过程重复进行下去。可变的曝光时间引入了非线性的线性调制，如图5所示。
图6A示出反射信号408中测得的波长偏移，这旨施加于压电元件410的控制电压的函数。图6B表示分别对于压电元件410上500伏与1000伏的电压，由于纤维延伸而造成的反射光谱偏移。当对压电元件410施加约100伏控制电压时，反射带偏移约1．5nm，而波长偏移相对于该电压是线性的。带宽约1nm，反射率从85％变到100％，即变化约0．7dB。色散从300ps／nm非线性且平滑地变化到1000ps／nm。当增大施加电压时，时间延迟曲线移向更长的波长而不破坏平滑的形状。因此，对于给定的发射信道波长，该信道将遇到不同的色散补偿，它对应于非线性地线性调频光栅的不同延伸。
图6C进一步表示，当在不同的控制电压下按不同的量延伸纤维光栅时，测得的反射信号的非线性时间延迟，它是波长的函数。
调制压电元件410的长度可以提供色散切换。图60示出的系统利用纤维光栅400产生具有调制色散的信号。调制信号发生器610调制压电控制412，从而调制了纤维光栅406的长度。带宽为0．3nm的带通干涉滤波器用来滤除纤维光栅406的反射输出。光电检测器630接收来自滤波器620的发射信号。示波器640用来观察来自光电检测器630的信号的时间响应特性。
图6E示出施加给压电元件410的调制控制电压。图6F示出在10Hz、50Hz、100Hz与250Hz调制频率下的测量结果。可以用0-500伏市制将压电元件410调制到约100Hz。频响特性的上限受制于PZT的特性。运用这种动态响应，可在电路切换光学网络中实现小于100ms的色散补偿。
图1中的非线性地线性调频光栅100还可以用波导元件构成，其折射率依赖于外部电场。一例这样的波导元件是一种呈现电光效应的介质波导或纤维。LiNbO3是一种常用的电光材料。图7示出在这种波导元件704中具有非线性地线性调频光栅周期的光栅700。波导元件704的有效折射率n(x)随电场而变化。沿波导元件704设置一系列电极对712、714，用于产生可调节的局部场。电场控制模块710控制场的空间变化，以便产生所需的非线性地线性调制的n(x)并调节色散。
图8示出另一实施例800，它利用电磁辐射控制波导元件804的折射率n(x)的空间变化。波导元件804对辐射场802作出响应，且具有场相依折射率n(x)。例如，可以用光反射晶体与聚合物等光敏材料实施本发明。沿光栅施加非线性光强分布的电磁辐射场820，可形成非线性地线性调制的折射率n(x)。配置一种辐射发生器810以便控制场820的强度变化I(x)。在光频范围内，该辐射发生器810可以是一种激光器。
还试图利用声波来调制上述任何一种非线性地线性调频光栅的响应特性，以便调谐输出频率。图9是一种具有这种声声学调谐机理的非线性地线性调频光栅900。声波发生器910产生可调谐的声波912。诸如声学集音器等声波耦合器914将声波耦合到光栅104中。
工作时，声波与光栅相互作用，在Bragg谐振条件产生的基带边上引入两个附加的窄带峰。任一边带中的频率分量虽然都具有像基带中一样的相对延伸，但是在频率上偏离基带一定时，这种频移取决于声波的频率。这样，改变声波频率就可调节边带的频率。在美国光学学会年会最后限期论文PD4“用纤维Bragg光栅改进窄带声光可调谐反射器的效率”、“Bragg光栅、光敏度和玻璃纤维与波导中的架线路：应用与原理”(October 26-28，1997，Williamsburg，VA)中，Liu等人揭示了这样一种技术，在此引作参照。
本发明的非线性地线性调频光栅在两个方面是可调谐的。首先，反射的与透射的信号的频率分布可按需要偏移。其次，能以可控的方式调节输入脉冲中不同频率分量的相对延迟。在波分复用光纤通信系统等多波长光子系统中，可调谐性的第一方面是有用的。在许多色散光学系统尤其是在光纤通信系统中，可调谐性的第二方面可用于动态色散补偿。
图10A示出的光纤系统1000，具有根据本发明的可调谐色散补偿元件1020，它可以是一种非线性地线性调频光栅。色散光纤系统1010产生有一定色散量的光信号1012中累加色散的量与符号。可调谐色散补偿元件1020利用这种信息以补偿信号112中色散的方式调节色散补偿。随着色散光纤系统1010中色散的变化，可调谐色散补偿元件1020响应于该色散变化作相应调节，以在输出1030中维持所需的色散补偿。
图10B是光纤通信系统1001的方框图，该系统用非线性地线性调频光栅1020a构成图10A的系统1000。光栅控制1040根据来自色散分析仪1030的控制指令调节光栅参数n(x)∧(x)以维持适当补偿的输出1030。光栅控制1040可以是图2、7和8所示的任何一种技术或这些技术的组合。
可用几种方式构成色散分析仪1030。图10C示出对调幅色散检测器的相位调制。相位调制器1051置于信号路径中，在信号传输通过色散纤维1050前调制它的相位。包迹检测电路1060测量转换的调幅，在光电检测器1070接收的信号中，其幅值对应于相对累加的色散。具体地说，通过计入纤维中群速度色散的总色散和纤维非线性造成的自相位调制，可以检测出色散的极性。参照Tomizawa等人撰写的论文“非线性对光纤中群速度色散的PM-AM转换测量的影响”(Electronics Letters，vol．30(17)，pp．1434-1435，1994)。然后用转换的调幅的幅值确定累加的色散，并对可调谐的色散补偿元件产生控制信号。
图10D示出色散分析仪1030的另一种构成。将电光调制器1052置于信号路径中，在信号传输通过色散纤维1050前对其幅值进行调制。通过在方波检测之后监视从该信号中提取的时钟分量的幅值，可以确定相对色散值。这是利用时钟分量监视器1061完成的。由于色散展宽了信号脉冲并减小了信号幅值，所以时钟分量的幅值也按展宽而减小。因此，调节色散补偿器使时钟分量的幅值最大，就能减小或抵消累加的色散。
直接测量通过色散纤维的信号的比特误差率，也能构成色散分析仪1030，如图10E所示。由于色散能展宽数据脉冲，所以劣化了比特误差率(“BER”)。比特误差率测试装置1062测量比特误差率并提取累加色散的相对信息。利用对可调谐色散补偿器的反馈信号，可以调节色散补偿以减小或使比特误差率最小。
图11A进一步示于了图10B中动态纤维系统1001的一种特定结构。电光调制器10Gbit／s将数据施加于激光束上。此外，相位调制器在光信号传输之前对其相位进行调制。可调谐色散补偿器1120以图4的非线性地线性调频光栅400为基础。通过纤维环路1110a、1110b和声光开关1116b的信号路径比通过声光开关116a的信号路径更具色散性。掺铒的光纤放大器1108a-c用来将信号强度保持在规定的电平之上。利用色散分析仪1122通过分裂小部分信号1119(例如10％)来检测信号1119中的色散。信号1119的大部分馈给纤维光栅400而产生色散补偿的输出1120c。
色散分析仪1122利用PM-AM转换器测量色散。由于信号中不同光谱分量有不同的群速度色散，所以在信号运行通过一定距离的光纤路径之一，相位调制被转换成调幅。累加色散由色散分析仪1122测量。色散分析仪1122可对调谐纤维光栅400进一步产生相应的控制信号。
比特误差率测试1130用来测量比特误差率，用于评估色散补偿模块1120的性能。模块1120的输出1120c经放大后由带宽为0．3nm的带通滤波器1126滤波。
图11B示出比特误差率的测量结构，它是信号功率的函数，单位为dBm。图11C表示是如何根据输入信号的色散程度产生PZT调谐的控制信号的。图11D示出测得的视图，表明动态色散补偿对BER作出的重大改进。
上述的非线性地线性调频光栅还可应用于其它场合，诸如直接调制激光器和脉冲成形中的线性调制抵消。
图12示出的集成式半导体激光器模块1200，其非线性地线性调制的波导光栅1230用于减小调制线性调制。在衬底1202上形成激光二极管1210，对激光二极管1210施加调制信号1212以调制驱动电流。这种直接调制在激光二极管1210的输出中造成频率线性调制。在衬底1202上形成非线性地线性调制的波导光栅1230，以便产生色散而减小频率线性调制。
随着调制信号1212的调制频率的变化，激光器输出中的线性调制也发生变化。可以确定调制频率与激光器输出中线性调制之间的相关。根据这种相关性，可将控制电路1250构制成产生一相应的色散控制信号1252，以调节光栅1230的色散。
图13进一步示出了脉冲成形系统1300的方框图。非线性地线性调频光栅1330可对来自激光器1310的输入脉冲1312产生可变的色散，从而光栅1330的输出1340具有所需的脉冲形状。
虽然参照几个实施例详细描述了本发明，但是在不背离下述权项的范围和精神的情况下可以作出各种各样的修改和改进。

Claims (47)

1．一种光学装置，其特征在于包括：
一种波导元件，工作时沿光轴输送光能，其有效折射率沿所述光轴在不同位置是不同的；及
形成于所述波导元件中的光扰动区，并被构成沿所述光轴有一周期，
其特征在于，所述周期和所述有效折射率形成一个相位匹配条件，从而由所述光扰动区反射的光波具有特定的波长，所述特定波长与沿所述光轴的位置具有非线性的相依性。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述周期沿所述光轴非线性变化。
3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波导元件包括一个根光纤。
4．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波导包括光波导。
5．如权利要求1所述的装置，进一步包括一个接合至所述波导元件上至少两个部分的换能器，所述换能器工作时改变所述波导元件的长度。
6．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换能器包括一个压电元件，工作时响应于控制电压改变所述波导元件的所述长度。
7．如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述换能器包括一个磁致伸缩元件，工作时响应于控制磁场改变所述波导元件的所述长度。
8．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制磁场沿所述波导元件的所述光轴具有均匀的场分布。
9．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述有效折射率沿所述光灿而变化。
10．如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述波导元件对控制电场有响应，而所述有效折射率随所述控制电场而变化。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述波导元件包括一种电光材料。
12．如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述波导元件对电磁辐射场有响应，而所述有效折射率随所述电磁辐射场而变化。
13．如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述波导元件包括一种光敏材料，而所述电磁辐射场沿所述波导元件的所述光轴具有强度变化。
14．如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述光敏材料是一种光反射材料。
15．如权利要求1所述的装置，进一步包括一个声波发生器，所述声波发生器相对于所述波导元件设置，并被构成沿所述波导元件的所述光轴产生频率可调谐的声波，其特征在于，所述声波改变了所述光扰动区的频响特性。
16．一种光学装置，其特征在于包括：
形成于纤维中的纤维光栅，所述纤维光栅的光栅周期沿所述纤维以非线性方式变化，对不同频率的光波形成不同的延迟，而所述光波在所述纤维光栅中是Bragg相位匹配的；及
接合至所述纤维光栅的光纤延伸器，它被构制成改变所述纤维光栅的长度，使所述不同频率的所述光波的相对延迟产生变化。
17．如权利要求16所述的装置，进一步包括一个光栅控制单元，它与所述光纤延伸器相联系，以控制所述纤维光栅的所述长度。
18．如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光纤延伸器包括一个压电元件，工作时响应于控制电压在所述纤维光栅中产生规定量的长度变化，而且所述光栅控制单元被构制产生所述控制电压。
19．如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光纤延伸器包括一个磁致伸缩元件，工作时响应于控制磁场改变所述纤维光栅的所述长度，而且所述光栅控制单元被构成产生所述控制磁场。
20．如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述纤维光栅被构成其折射率沿所述纤维的位置而变化。
21．如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述纤维光栅被构成其折射率随所述光栅控制单元无产生的控制电极而变化。
22．如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述纤维光栅包括一个电光材料。
23．如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述控制电场随沿所述纤维的位置而变化。
24．如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述纤维光栅被构成其折射率随所述光栅控制单元产生的电磁辐射场而变化。
25．如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述纤维光栅包括一种光敏材料。
26．如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述光敏材料是一种光反射材料。
27．如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述电磁辐射场的强度沿所述纤维而变化。
28．如权利要求16所述的装置，进一步包括一个声波发生器，它相对于所述纤维光栅设置，并被构成沿所述纤维产生频率可调谐的声波，其特征在于，所述声波改变了所述纤维光栅的频响特性。
29．一种能动态调节色散补偿的光学系统，其特征在于包括：
色散分析仪，工作时接收部分光信号，并确定所述光信号中有关色散的信息；及
与所述散色分析仪连接并通信的色散补偿元件，它被构成接收至少一部分所述光信号，并响应于来自所述色散分析仪的控制信号调谐色散补偿。
30．如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述色散补偿元件包括：
波导元件，工作时沿光轴输送光能，其有效折射率与沿所述光轴的位置成函数关系；及
形成于所述波导元件中的光栅，它被构成沿所述光轴具有可变的光栅周期，
其特征在于，所述可变光栅周期和所述有效折射率形成Bragg相位匹配条件，从而由所述光栅反射的光被具有规定的波长，它与沿所述光轴的位置具有非线性相依性。
31．如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述色散分析仪包括一个转换元件，用于将调相光信号转换成调幅信号。
32．如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述色散分析仪包括一种装置，工作时能直接测量所述光信号中的比特误差率以指示所述色散，所述色散分析仪产生所述控制信号以调节所述色散补偿元件的所述可调谐的色散补偿，从而减少所述比特误差率。
33．如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述色散分析仪包括一个时钟监视器，用于测量所述光信号的时钟幅值并产生所述控制信号，从而所述色散补偿元件调节所述色散补以增大所述时钟幅值。
34．如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述光信号包括波分复用信号。
35．一种光学装置，其特征在于包括：
半导体激光器；
连接至所述半导体激光器的电源，用于提供调制的驱动电流以由所述激光器产生市制的激光输出；
波导光栅，其可变的光栅周期有效折射率形成Bragg相位匹配条件，从而由所述波导光栅反射的光波具有规定的波长，而所述波长与沿所述波导光栅的位置具有非线性相依性；
与所述电源相接和联系的光栅控制单元，它被构成控制所述波导光栅的色散特性，以减少所述调制激光输出中的频率线性调制。
36．如权利要求35所述的装置，其特征在于，激光器和所述波导光栅都形成在半导体衬底上。
37．一种操作光纤系统的方法，包括：
发送光信号，所述光信号通过色散信号路径发送到可调谐的非线性地线性调频光栅；
确定所述光信号中的色散；及
根据色散的所述极性与色散量调节所述可调谐的纤维光栅，以减小所述光信号中的色散。
38．如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述纤维光栅的光栅周期沿所述纤维以非线性方式变化，以对不同频率的光波形成在所述纤维光栅中为Bragg相位匹配的不同延迟。
39．如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述纤维光栅的折射率沿所述纤维在非线性方式变化，以对不同频率的光波形成在所述纤维光栅中为Bragg相位匹配的不同延迟。
40．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过延伸所述纤维光栅来调节所述可调谐的纤维光栅。
41．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过调谐射入所述纤维光栅的声波的频率，调节所述可调谐的纤维光栅。
42．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过沿所述纤维光栅调节电场，调节所述可调谐的纤维光栅。
43．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过沿所述纤维光栅调节电磁辐射场的强度，调节所述可调谐的纤维光栅。
44．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过沿所述纤维光栅调节磁场，调节所述可调谐的纤维光栅。
45．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过直接测量所述光信号中的比特误差率，确定所述光信号中的色散。
46．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过测量在所述光信号中由调相转换来的调幅信号，确定所述光信号中的色散。
47．如权利要求37所述的方法，其特征在于，通过测量时钟幅值，确定所述光信号中的色散。
CN98812162A 1997-12-15 1998-12-15 可调谐的非线性的线性调频光栅 Pending CN1283278A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6949897P 1997-12-15 1997-12-15
US60/069,498 1997-12-15
US09/027,345 1998-02-20
US09/027,345 US5982963A (en) 1997-12-15 1998-02-20 Tunable nonlinearly chirped grating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1283278A true CN1283278A (zh) 2001-02-07

Family

ID=26702355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98812162A Pending CN1283278A (zh) 1997-12-15 1998-12-15 可调谐的非线性的线性调频光栅

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5982963A (zh)
EP (1) EP1040377A1 (zh)
JP (1) JP2002508534A (zh)
KR (1) KR20010033183A (zh)
CN (1) CN1283278A (zh)
AP (1) AP2000001839A0 (zh)
AU (1) AU747593B2 (zh)
BR (1) BR9813627A (zh)
CA (1) CA2314106A1 (zh)
EA (1) EA002346B1 (zh)
IL (1) IL136632A0 (zh)
OA (1) OA11523A (zh)
TR (1) TR200001735T2 (zh)
WO (1) WO1999031537A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003056737A1 (fr) * 2001-12-23 2003-07-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Appareil de compensation de dispersion en ligne pour systeme de transmission optique a repartition en longueur d'onde haute vitesse
CN100351696C (zh) * 2003-01-15 2007-11-28 松下电器产业株式会社 光波导器件、使用该光波导器件的光波导激光器和装有该光波导器件的光学装置
CN100378479C (zh) * 2003-11-07 2008-04-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 应变调谐光纤光栅色散动态补偿及其监控的装置和方法
CN101918871B (zh) * 2007-12-21 2012-10-31 株式会社藤仓 光波导型波长色散补偿器件及其制造方法
CN102866513A (zh) * 2011-07-07 2013-01-09 罗小彬 层状复合型磁致弹光调制器件
CN103094828A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 西安文理学院 基于声波的激光宽调谐方法及光纤激光器
CN104052547A (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 同济大学 一种带有谐振腔的光纤非线性和色散效应补偿装置
CN104137453A (zh) * 2012-02-28 2014-11-05 三菱电机研发中心欧洲有限公司 用于确定是否必须调节光传送接口的配置的方法和装置
CN106054298A (zh) * 2016-08-23 2016-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种光栅以及3d显示装置
CN108037597A (zh) * 2017-12-28 2018-05-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种可调谐啁啾布拉格体光栅及啁啾脉冲放大系统
CN115343864A (zh) * 2022-07-26 2022-11-15 广西科技大学 一种啁啾光纤光栅非线性效应精确调谐的方法
CN115343864B (zh) * 2022-07-26 2024-06-07 广西科技大学 一种啁啾光纤光栅非线性效应精确调谐的方法

Families Citing this family (140)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3649556B2 (ja) * 1997-08-20 2005-05-18 富士通株式会社 波長分散制御のための方法と装置及び分散量検出方法
US6647180B2 (en) * 2000-09-21 2003-11-11 Teraxion Inc. Tunable optical dispersion by using two fiber Bragg gratings with nonlinear group delays
US6330383B1 (en) * 1998-02-20 2001-12-11 University Of Southern California Disperson compensation by using tunable nonlinearly-chirped gratings
US6915040B2 (en) 1997-12-15 2005-07-05 University Of Southern California Devices and applications based on tunable wave-guiding bragg gratings with nonlinear group delays
US6453093B2 (en) * 2000-01-07 2002-09-17 Univerisity Of Southern California Tunable optical dispersion-slope compensation based on a nonlinearly-chirped bragg grating
KR100294540B1 (ko) * 1997-12-31 2001-07-12 윤종용 가변형처핑격자
US6327064B1 (en) * 1998-03-27 2001-12-04 Ciena Corporation Frequency stabilized and crosstalk-free signal sources for optical communication systems
US6301049B1 (en) * 1998-05-18 2001-10-09 Spectra Physics Lasers, Inc. Double chirped mirror
US6181852B1 (en) * 1998-09-23 2001-01-30 Lucent Technologies Inc. Optical grating device with variable coating
US6169831B1 (en) * 1998-09-23 2001-01-02 Lucent Technologies Inc. Method of making optical chirped grating with an intrinsically chirped grating and external gradient
US6148127A (en) * 1998-09-23 2000-11-14 Lucent Technologies Inc. Tunable dispersion compensator and optical system comprising same
US6122421A (en) * 1998-09-24 2000-09-19 Lucent Technologies Inc. Magnetostrictive wavelength-shifting devices and optical communication systems comprising same
KR100302634B1 (ko) * 1998-12-10 2001-11-30 서평원 Wdm광채널을모니터링하고분산을보상하는모듈및그모듈을포함한광증폭기
US6427039B1 (en) * 1999-01-25 2002-07-30 Massachusetts Institute Of Technology Wavelength shifting and optical switching
US6563620B1 (en) 1999-01-25 2003-05-13 Massachusetts Institute Of Technology Quasi-dispersionless optical fiber transmission, dispersion compensation and optical clock
US6356677B1 (en) 1999-01-25 2002-03-12 Massachusetts Institute Of Technology Fast variable optical delay
US6307988B1 (en) * 1999-02-18 2001-10-23 Lucent Technologies Inc. Optical fiber communication system incorporating automatic dispersion compensation modules to compensate for temperature induced variations
US6370300B1 (en) * 1999-02-18 2002-04-09 Lucent Technologies Inc. Optical communication system incorporating automatic dispersion compensation modules
US6208773B1 (en) * 1999-02-18 2001-03-27 Trw Inc. Addressable, semiconductor adaptable Bragg gratings (ASABG)
GB9915233D0 (en) * 1999-06-30 1999-09-01 Marconi Comm Ltd Optical system
NO20003413L (no) * 1999-06-30 2001-01-02 Marconi Comm Ltd Optisk system
US6256434B1 (en) 1999-07-13 2001-07-03 Time-Bandwidth Products Ag Method and dielectric and/or semiconductor device for influencing the dispersion of electromagnetic radiation
US6363187B1 (en) * 1999-08-30 2002-03-26 Northern Telecom Limited Chromatic dispersion compensation
US6317539B1 (en) * 1999-09-17 2001-11-13 Jds Uniphase Corporation Interleaved sampled and chirped optical waveguide gratings for WDM channel operations and resulting devices
US6603902B1 (en) * 1999-10-26 2003-08-05 Bti Photonics Inc. Wavelength selective variable reflector
FR2800474B1 (fr) * 1999-10-28 2002-01-11 Cit Alcatel Filtre optique a faible variation de dispersion chromatique
US6400869B2 (en) * 1999-12-03 2002-06-04 University Of Southern California Tunable compensation for polarization-mode dispersion using a birefringent nonlinearly-chirped bragg grating in a dual-pass configuration
JP2001177475A (ja) * 1999-12-17 2001-06-29 Kddi Corp 波長分散補償装置、光受信装置及び光受信端局
US6961490B2 (en) * 2000-01-27 2005-11-01 Unaxis-Balzers Aktiengesellschaft Waveguide plate and process for its production and microtitre plate
US6510263B1 (en) 2000-01-27 2003-01-21 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Waveguide plate and process for its production and microtitre plate
US6453102B1 (en) 2000-02-07 2002-09-17 Corning Incorporated Dispersion compensating module and mode converter, coupler and dispersion compensating optical waveguide therein
WO2001059960A1 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 University Of Southern California Optical compensation for dispersion-induced power fading in optical transmission of double-sideband signals
US6525857B1 (en) 2000-03-07 2003-02-25 Opvista, Inc. Method and apparatus for interleaved optical single sideband modulation
US6834134B2 (en) * 2000-04-11 2004-12-21 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for generating frequency modulated pulses
US6515792B1 (en) 2000-04-12 2003-02-04 Massachusetts Institute Of Technology Fast optical wavelength shifter
US6356684B1 (en) * 2000-04-14 2002-03-12 General Dynamics Advanced Technology Systems, Inc. Adjustable optical fiber grating dispersion compensators
US6529659B2 (en) * 2000-05-02 2003-03-04 Parvenu, Inc. Waveguide tunable Bragg grating using compliant microelectromechanical system (MEMS) technology
US7120359B2 (en) 2000-05-22 2006-10-10 Opvista Incorporated Broadcast and select all optical network
US20020114034A1 (en) * 2000-05-22 2002-08-22 Winston Way Split wave method and apparatus for transmitting data in long-haul optical fiber systems
US7499647B2 (en) 2000-05-22 2009-03-03 Opvista Incorporated Fully protected broadcast and select all optical network
US6895184B2 (en) * 2000-05-22 2005-05-17 Opvista, Inc. Interconnected broadcast and select optical networks with shared wavelengths
GB2362720A (en) * 2000-05-25 2001-11-28 Roke Manor Research Improvements in or relating to optical switching
SE516645C2 (sv) * 2000-06-27 2002-02-05 Proximion Fiber Optics Ab Förfarande och arrangemang vid optiska Bragg-reflektorer
US6510256B1 (en) * 2000-06-29 2003-01-21 Proximion Fiber Optics Ab Method and arrangement in connection with optical bragg-reflectors
EP1176751A1 (en) * 2000-07-27 2002-01-30 Alcatel Synchronizer for RZ-WDM signals and method for synchronisation
US6542682B2 (en) * 2000-08-15 2003-04-01 Corning Incorporated Active photonic crystal waveguide device
US6654103B2 (en) 2000-09-01 2003-11-25 University Of Southern California Compensation and control of both first-order and higher-order polarization-mode dispersion
US6707967B2 (en) 2000-09-20 2004-03-16 Teraxion Inc. Efficient sampled bragg gratings for WDM applications
JP4619507B2 (ja) * 2000-09-26 2011-01-26 浜松ホトニクス株式会社 光ファイバ結合装置、波長可変器、圧力センサ、加速度センサ及び光学装置
JP2002189134A (ja) * 2000-10-12 2002-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光波長フィルタ及びその製造方法
US6778733B2 (en) 2001-01-05 2004-08-17 Teraxion Inc. Lithographic fabrication of phase mask for fiber Bragg gratings
JP4011290B2 (ja) * 2001-01-10 2007-11-21 富士通株式会社 分散補償方法、分散補償装置および光伝送システム
JP2002229080A (ja) * 2001-01-30 2002-08-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 光パルス波形変換器、それを備えた光パルス光源
US6649476B2 (en) * 2001-02-15 2003-11-18 Micron Technology, Inc. Monotonic dynamic-static pseudo-NMOS logic circuit and method of forming a logic gate array
US20040247239A1 (en) * 2001-03-12 2004-12-09 Louay Eldada Hitless errorless trimmable dynamic optical add/drop multiplexer devices
JP3803324B2 (ja) 2001-03-15 2006-08-02 フルカワ エレクトリック ノース アメリカ インコーポレーテッド 光再生器及び光通信システム
EP1249720A1 (en) 2001-04-09 2002-10-16 Alcatel Bragg grating filter in optical waveguide
US6757461B2 (en) * 2001-06-11 2004-06-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Tunable dispersion compensation device, optical receiver, and optical fiber communication system
US6760519B2 (en) * 2001-06-28 2004-07-06 Corning Incorporated Optical device for compensating chromatic dispersion
US6879755B2 (en) * 2001-07-25 2005-04-12 Teraxion Inc. Optical structure for the compensation of chromatic dispersion and dispersion slope in a light signal
CA2377210A1 (en) * 2001-07-25 2003-01-25 Teraxion Inc. Optical structure for the compensation of chromatic dispersion in a light signal
US6941044B2 (en) * 2001-07-25 2005-09-06 Teraxion Inc. Tunable optical structure for the compensation of chromatic dispersion in a light signal
US6834144B2 (en) * 2001-09-07 2004-12-21 Avanex Corporation Gain flattening optical filter, optical amplifier comprising such an optical filter and method for manufacturing such an optical filter
EP1291985A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-12 Corning O.T.I. S.p.A. Gain flattening optical filter, optical amplifier comprising such an optical filter and method for manufacturing such an optical filter
US6944372B2 (en) 2001-09-21 2005-09-13 Broadband Royalty Corporation Tunable dispersion compensating bandwidth device for fiber optics system
EP1296471A3 (de) * 2001-09-25 2005-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Kompensationsanordnung zur adaptiven Entzerrung eines optischen Signals
US7096053B2 (en) 2001-10-02 2006-08-22 Alfred E. Mann Institute For Biomedical Engineering At The University Of Southern California Internal biochemical sensing device
US20050267326A1 (en) * 2001-10-02 2005-12-01 Alfred E. Mann Institute For Biomedical Eng. At The University Of Southern California Percutaneous chemical sensor based on fluorescence resonant energy transfer (FRET)
GB0124918D0 (en) * 2001-10-17 2011-02-02 Roke Manor Research Compact optical delay line
US6738536B2 (en) * 2001-12-20 2004-05-18 Optinel Systems, Inc. Wavelength tunable filter device for fiber optic systems
FR2834082A1 (fr) * 2001-12-21 2003-06-27 Thales Sa Dispositif de controle de la loi de dispersion spectrales d'impulsions
JP2003195234A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Mitsubishi Electric Corp 可変分散補償装置及び可変分散補償装置用の基板
US6728443B2 (en) 2001-12-27 2004-04-27 Dipakbin Qasem Chowdhury Chromatic dispersion and dispersion slope control method and apparatus
US6909823B1 (en) * 2001-12-28 2005-06-21 Novera Optics, Inc. Acousto-optic tunable apparatus having a fiber bragg grating and an offset core
US6829409B2 (en) * 2001-12-31 2004-12-07 3M Innovative Properties Company Method for higher-order dispersion compensation
US7016567B2 (en) * 2001-12-31 2006-03-21 3M Innovative Properties Company System for higher-order dispersion compensation including a delay line
US7062123B2 (en) * 2001-12-31 2006-06-13 3M Innovative Properties Company System for higher-order dispersion compensation
US6748126B2 (en) 2001-12-31 2004-06-08 3M Innovative Properties Company System for polarization mode dispersion compensation
US6907199B2 (en) 2001-12-31 2005-06-14 3M Innovative Properties Company Method for polarization mode dispersion compensation
US7013063B2 (en) * 2001-12-31 2006-03-14 3M Innovative Properties Company System for higher-order dispersion compensation including phase modulation
US6724972B2 (en) 2001-12-31 2004-04-20 3M Innovative Properties Company Silicate waveguide compositions for extended L-band and S-band amplification
US7194162B2 (en) 2002-02-22 2007-03-20 Neophotonics Corporation Filter response optimization for an arrayed waveguide grating device by adjusting grating optical path length at nanometer scale
JP4053787B2 (ja) 2002-02-27 2008-02-27 沖電気工業株式会社 搬送波抑圧光パルス列生成方法及び装置並びにグレーティング装置
GB0205993D0 (en) * 2002-03-14 2002-04-24 Southampton Photonics Ltd Dispersion compensator based on 3rd order dispersion unchirped fbgs
US20040208624A1 (en) * 2002-04-05 2004-10-21 Universite Laval Fast frequency hopping spread spectrum for code division multiple access communications networks (FFH-CDMA)
US20030198273A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-23 Ungar Jeffrey E. Ultra-compact, low cost high powered laser system
US20060114949A1 (en) * 2002-04-22 2006-06-01 Ungar Jeffrey E Ultra-compact, low cost high powered laser system
CN1650204A (zh) * 2002-04-29 2005-08-03 纳幕尔杜邦公司 有效折射率啁啾布拉格光栅
US7027688B2 (en) * 2002-05-14 2006-04-11 Wildnauer Kenneth R Tunable optical filter based on a physically-deformable diffractive element
US6751381B1 (en) * 2002-05-24 2004-06-15 Teraxion Inc. Embodying amplitude information into phase masks
CA2395905A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-26 Teraxion Inc. Multi-grating tunable chromatic dispersion compensator
US20040062465A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-01 Woodley Bruce Robert Apparatus and method for measuring optical power as a function of wavelength
US20070010726A1 (en) * 2002-10-02 2007-01-11 Alfred E. Mann Inst. For Biomedical Engineering At The University Of Southern California Internal biochemical sensing device
US6947633B2 (en) 2002-10-28 2005-09-20 Optovia Corporation Dispersion compensation
US7257302B2 (en) * 2003-06-03 2007-08-14 Imra America, Inc. In-line, high energy fiber chirped pulse amplification system
US7414780B2 (en) 2003-06-30 2008-08-19 Imra America, Inc. All-fiber chirped pulse amplification systems
US7006731B2 (en) * 2003-07-01 2006-02-28 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating
US6788851B1 (en) 2003-07-01 2004-09-07 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating
US6990274B2 (en) * 2003-07-01 2006-01-24 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating
GB2412249B (en) * 2004-03-15 2006-01-25 Roke Manor Research A method of coupling an electromagnetic signal between a signal source and a waveguide
US7577367B2 (en) 2004-06-15 2009-08-18 Op Vista Incorporated Optical communication using duobinary modulation
JP4218606B2 (ja) 2004-07-23 2009-02-04 沖電気工業株式会社 光導波路装置
WO2007046833A2 (en) * 2004-12-20 2007-04-26 Imra America, Inc. Pulsed laser source with adjustable grating compressor
US7251396B2 (en) * 2005-02-16 2007-07-31 Universite Laval Device for tailoring the chromatic dispersion of a light signal
WO2007044939A2 (en) 2005-10-13 2007-04-19 Opvista Incorporated Optical ring networks using circulating optical probe in protection switching with automatic reversion
KR100724020B1 (ko) 2006-04-07 2007-06-04 한국과학기술연구원 가변 첩 광섬유 격자 기반 단층 촬영용 광간섭 신호 발생기
WO2007143542A2 (en) * 2006-06-02 2007-12-13 Picometrix, Llc Dispersion and nonlinear compensator for optical delivery fiber
GB2441557B (en) * 2006-09-11 2010-03-17 Medway Nhs Trust Radiation device or signal
KR100783363B1 (ko) * 2006-09-29 2007-12-07 한국전자통신연구원 가변 도파로 브래그 격자 소자
US7474823B2 (en) * 2006-10-12 2009-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Tunable dispersion compensation
CN100447600C (zh) * 2006-12-30 2008-12-31 北京交通大学 利用高双折射均匀光纤光栅补偿偏振模色散的方法和结构
US7773883B1 (en) 2007-05-04 2010-08-10 Vello Systems, Inc. Single-fiber optical ring networks based on optical double sideband modulation
WO2009012409A2 (en) 2007-07-17 2009-01-22 Opvista Incorporated Optical ring networks having node-to-node optical communication channels for carrying data traffic
US8358888B2 (en) * 2008-04-10 2013-01-22 Ofs Fitel, Llc Systems and techniques for generating Bessel beams
JP4952744B2 (ja) * 2009-06-15 2012-06-13 富士通株式会社 可変波長分散補償器および光受信モジュール
US9485050B2 (en) 2009-12-08 2016-11-01 Treq Labs, Inc. Subchannel photonic routing, switching and protection with simplified upgrades of WDM optical networks
US8705741B2 (en) 2010-02-22 2014-04-22 Vello Systems, Inc. Subchannel security at the optical layer
US8715887B2 (en) * 2010-07-30 2014-05-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Complex holograms, method of making and using complex holograms
US8542999B2 (en) 2011-02-01 2013-09-24 Vello Systems, Inc. Minimizing bandwidth narrowing penalties in a wavelength selective switch optical network
EP2738889B1 (en) * 2011-12-20 2016-08-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Laser, passive optical network system and apparatus, and method for controlling wavelength
JP2013138055A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Hitachi High-Technologies Corp 検査修正装置、検査修正方法およびファイバレーザ
US20140079400A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-20 Commscope, Inc. Of North Carolina Fiber optic data networks that simultaneously carry network data and control signals over the same fiber optic links and related methods and apparatus
US9490607B2 (en) * 2014-03-07 2016-11-08 Santec Corporation External cavity laser with single mode-hop-free tuning
WO2015183994A1 (en) 2014-05-28 2015-12-03 Santec Corporation Non-invasive optical measurement of blood analyte
US9671673B2 (en) * 2014-11-17 2017-06-06 Singapore University Of Technology And Design Optical device for dispersion compensation
US10548520B2 (en) 2015-04-01 2020-02-04 Santec Corporation Non-invasive optical measurement of blood analyte
WO2016196463A1 (en) 2015-06-01 2016-12-08 Santec Corporation Optical coherence tomography system combining two wavelengths
US10677580B2 (en) 2016-04-27 2020-06-09 Santec Corporation Optical coherence tomography system using polarization switching
US9993153B2 (en) 2016-07-06 2018-06-12 Santec Corporation Optical coherence tomography system and method with multiple apertures
US10426337B2 (en) 2017-06-01 2019-10-01 Santec Corporation Flow imaging in an optical coherence tomography (OCT) system
US10408600B2 (en) 2017-06-22 2019-09-10 Santec Corporation Optical coherence tomography with a fizeau-type interferometer
US10206567B2 (en) 2017-07-12 2019-02-19 Santec Corporation Dual wavelength resampling system and method
US10502546B2 (en) 2017-11-07 2019-12-10 Santec Corporation Systems and methods for variable-range fourier domain imaging
US10337918B1 (en) * 2018-02-20 2019-07-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Spectrometer with fiber bragg grating
US11213200B2 (en) 2018-03-22 2022-01-04 Santec Corporation Topographical imaging using combined sensing inputs
US10838047B2 (en) 2018-04-17 2020-11-17 Santec Corporation Systems and methods for LIDAR scanning of an environment over a sweep of wavelengths
US11067671B2 (en) 2018-04-17 2021-07-20 Santec Corporation LIDAR sensing arrangements
CN109031652A (zh) * 2018-09-11 2018-12-18 国网安徽省电力有限公司蚌埠供电公司 一种低损耗光通信色散补偿器及其色散补偿方法
CN114094441B (zh) * 2021-11-24 2023-10-20 重庆大学 基于声光超晶格调制的连续扫频分布反馈激光器
CN117471720B (zh) * 2023-12-27 2024-04-09 武汉中科锐择光电科技有限公司 一种基于声光延时线的超短脉冲整形装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499134A (en) * 1994-08-24 1996-03-12 Imra America Optical pulse amplification using chirped Bragg gratings
US5532868A (en) * 1994-09-23 1996-07-02 At&T Corp. Apparatus and method for compensating chromatic dispersion produced in optical phase conjugation or other types of optical signal conversion
US5633885A (en) * 1994-09-29 1997-05-27 Imra America, Inc. Frequency chirp control and compensation for obtaining broad bandwidth ultrashort optical pulses from wavelength-tunable lasers
US5450427A (en) * 1994-10-21 1995-09-12 Imra America, Inc. Technique for the generation of optical pulses in modelocked lasers by dispersive control of the oscillation pulse width
US5511083A (en) * 1995-03-02 1996-04-23 United Technologies Corporation Polarized fiber laser source
US5541947A (en) * 1995-05-10 1996-07-30 The Regents Of The University Of Michigan Selectively triggered, high contrast laser
US5675674A (en) * 1995-08-24 1997-10-07 Rockbit International Optical fiber modulation and demodulation system

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003056737A1 (fr) * 2001-12-23 2003-07-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Appareil de compensation de dispersion en ligne pour systeme de transmission optique a repartition en longueur d'onde haute vitesse
CN100351696C (zh) * 2003-01-15 2007-11-28 松下电器产业株式会社 光波导器件、使用该光波导器件的光波导激光器和装有该光波导器件的光学装置
CN100378479C (zh) * 2003-11-07 2008-04-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 应变调谐光纤光栅色散动态补偿及其监控的装置和方法
CN101918871B (zh) * 2007-12-21 2012-10-31 株式会社藤仓 光波导型波长色散补偿器件及其制造方法
CN102866513A (zh) * 2011-07-07 2013-01-09 罗小彬 层状复合型磁致弹光调制器件
CN104137453B (zh) * 2012-02-28 2018-09-14 三菱电机研发中心欧洲有限公司 用于确定是否必须调节光传送接口的配置的方法和装置
CN104137453A (zh) * 2012-02-28 2014-11-05 三菱电机研发中心欧洲有限公司 用于确定是否必须调节光传送接口的配置的方法和装置
CN103094828A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 西安文理学院 基于声波的激光宽调谐方法及光纤激光器
CN104052547A (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 同济大学 一种带有谐振腔的光纤非线性和色散效应补偿装置
CN104052547B (zh) * 2014-05-23 2016-08-24 同济大学 一种带有谐振腔的光纤非线性和色散效应补偿装置
CN106054298A (zh) * 2016-08-23 2016-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种光栅以及3d显示装置
CN106054298B (zh) * 2016-08-23 2019-02-26 京东方科技集团股份有限公司 一种光栅以及3d显示装置
CN108037597A (zh) * 2017-12-28 2018-05-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种可调谐啁啾布拉格体光栅及啁啾脉冲放大系统
CN115343864A (zh) * 2022-07-26 2022-11-15 广西科技大学 一种啁啾光纤光栅非线性效应精确调谐的方法
CN115343864B (zh) * 2022-07-26 2024-06-07 广西科技大学 一种啁啾光纤光栅非线性效应精确调谐的方法

Also Published As

Publication number Publication date
OA11523A (en) 2004-02-09
IL136632A0 (en) 2001-06-14
CA2314106A1 (en) 1999-06-24
BR9813627A (pt) 2000-11-21
JP2002508534A (ja) 2002-03-19
KR20010033183A (ko) 2001-04-25
TR200001735T2 (tr) 2000-11-21
US5982963A (en) 1999-11-09
EA002346B1 (ru) 2002-04-25
WO1999031537A1 (en) 1999-06-24
AU2086899A (en) 1999-07-05
AU747593B2 (en) 2002-05-16
EA200000665A1 (ru) 2001-02-26
EP1040377A1 (en) 2000-10-04
AP2000001839A0 (en) 2000-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1283278A (zh) 可调谐的非线性的线性调频光栅
US6453095B2 (en) Tuning of optical dispersion by using a tunable fiber bragg grating
Feng et al. Dynamic dispersion compensation in a 10-Gb/s optical system using a novel voltage tuned nonlinearly chirped fiber Bragg grating
US6915040B2 (en) Devices and applications based on tunable wave-guiding bragg gratings with nonlinear group delays
JP2837590B2 (ja) 光ファイバにおける波長分散補償装置
US6532323B2 (en) Acousto-optic filter
US7474823B2 (en) Tunable dispersion compensation
CN1513235A (zh) 用于光纤通信的光学线性化器
US6865319B2 (en) Optical structure for the compensation of chromatic dispersion in a light signal
CN1190503A (zh) 在光纤中传送信号的方法和设备
CN1509418A (zh) 具有低延迟纹波幅度的宽带啁啾光纤布拉格光栅
US20060269292A1 (en) Reducing crosstalk in optical wavelength converters
Kwon et al. Group-delay-tailored chirped fiber Bragg gratings using a tapered elastic plate
Eggleton et al. Recompression of pulses broadened by transmission through 10 km of non-dispersion-shifted fiber at 1.55 μm using 40-mm-long optical fiber Bragg gratings with tunable chirp and central wavelength
Feng et al. Tunable nonlinearly-chirped fiber Bragg grating for use as a dispersion compensator with a voltage-controlled dispersion
Cole et al. Continuously chirped, broadband dispersion-compensating fibre gratings in a 10 Gbit/s 110 km standard fibre link
CN1162723C (zh) 一种光纤光栅的封装装置
US20040114857A1 (en) Tunable pulse width generation of return-to-zero format for system optimization
MXPA00005843A (es) Rejilla sintonizable perturbada no linealmente
CN2655262Y (zh) 应变调谐光纤光栅色散动态补偿及其监控的装置
Laming et al. Dispersion compensation with chirped fiber Bragg grating to 400 km at 10 Gbit/s in nondispersion-shifted fiber
Khodasevich et al. Gain equalization filter on the base of a nonlinear Fabry-Perot interferometer for WDM systems
Yi et al. Fiber optic transversal filter design based on spectral tapping of broadband light using fiber gratings
Barcelos et al. Broad-range wavelength tunable chirped fibre grating
Willner et al. Critical issues in reconfigurable systems and networks

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication