CN101119156A - Dgd补偿设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种DGD补偿设备，能够补偿在传播光中的每一波长分量的随时间改变的DGD。由DGD监视器监视输入光中的每一波长分量的DGD，并且偏振分离器把输入光分离为彼此正交的第一偏振光和第二偏振光。由解复用器针对每一波长分量对第一偏振光解复用，并且在由光延迟器分别加入了延迟之后由复用器对被解复用了的第一偏振光中的波长分量进行复用。其中每一波长分量被加入了相关延迟的第一偏振光和第二偏振光由偏振合并器合并并且其后被输出。

Description

DGD补偿设备

技术领域

本发明涉及一种用于对在光传播时出现的彼此正交的第一和第二偏振之间的群时延差(以下称作“DGD”)进行补偿的设备。

背景技术

光传输系统中使用的光纤用作光传输路径，具有多个波长彼此不同的波长分量的波分复用信号光(WDM信号光)沿着所述光传输路径传播。当WDM信号光沿着光纤传输路径传播时，由于色散和偏振模式色散会导致出现每一波长分量的波形劣化。每一波长分量中引起的显著波形劣化既禁止了高比特率传输又禁止了长距离传输。因此，期望在光纤传输路径中色散和偏振模式色散很低。

偏振模式色散是由于光纤芯的截面形状的圆不对称或由于光纤上施加的侧压而导致的光中的偏振之间的可变群时延差的现象。偏振模式色散引起的信号光色散的量被指明为彼此正交的第一偏振分量和第二偏振之间的群时延差(DGD)。

顺带提及，尽管DGD根据波长而不同，但是，从Technical Digest第91-94页(204)的Symposium on Optical Fiber Measurements 2004的P.K.Kondamuri等人所著的“Study of variation of the Laplacianparameter of DGD time derivative with fiber length using measuredDGD data”已知其还随时间变化。

发明内容

本发明的发明人已经检验过上述现有技术，并因此发现了以下问题。即，尽管迄今已经提出过了补偿DGD的设备，但是不知道每一个均能够对WDM光中所包括的每一波长分量的随时间变化的DGD进行补偿的多个DGD补偿设备中是否有可实行的一个DGD补偿设备。

已经开发了本发明来消除上述问题。本发明的一个目的是提供一种能够对每一波长分量的随时间变化的DGD进行补偿的DGD补偿设备。

根据本发明的DGD补偿设备是用于对在从输入端口到输出端口的光传播中所包括的彼此正交的第一偏振和第二偏振之间的群时延差(DGD)进行补偿的设备。根据本发明的DGD补偿设备包括输入端口、输出端口、DGD监视器、偏振分离器、光解复用器、光延迟器、光复用器、和偏振合并器。

输入端口被提供来输入具有波长彼此不同的多个波长分量的光。输出端口被提供来把其中对每一波长分量的DGD进行了补偿的光输出到设备外。DGD监视器被提供在输入端口和输出端口之间的光路上，并且监视通过输入端口的输入光中所包括的每一波长分量的DGD。偏振分离器被提供在DGD监视器和输出端口之间的光路上，并且把输入光分离为第一偏振光和第二偏振光。光解复用器被提供在偏振分离器和输出端口之间的光路上，并且针对每一波长分量对由所述偏振分离器分离出的第一偏振光进行解复用。光延迟器根据被DGD监视器监视的每一波长分量的DGD来把延迟加到由光解复用器解复用的第一偏振光中的相关波长分量。光复用器对由光解复用器解复用的第一偏振光中的并且已经被光延迟器加上了相关延迟的波长分量进行复用。光延迟器被提供在光解复用器和光复用器之间的光路上。通过用来传输由偏振分离器分离的第二偏振光的旁路，偏振合并器与偏振分离器进行光连接。偏振合并器对其中的波长分量被复用器复用的第一偏振光和已被偏振分离器分离的第二偏振光进行合并。

在根据本发明的DGD补偿设备中，输入光的每一波长分量的DGD由DGD监视器来监视，并且输入光被偏振分离器分离为彼此正交的第一偏振光和第二偏振光。被偏振分离器分离并输出的第一偏振光针对每一波长分量来由光解复用器解复用，并且其后在第一偏振中的波长分量被光延迟器分别添加了延迟之后来由光复用器进行复用，所述延迟的每一个均与被DGD监视器监视的相关波长分量的DGD相对应。其后，其中的波长分量由光复用器复用的第一偏振光和由偏振分离器分离的第二偏振光被偏振合并器合并并输出。

在根据本发明的DGD补偿设备中，优选的是光延迟器包括可变延迟器。可变延迟器具有与波长分量相对应的多个反射镜，并且这些反射镜能够在与每一反射镜的反射面垂直的方向上独立地移动。而且，光延迟器可包括具有多个由液晶材料构成的像素的透射型延迟元件。而且，光延迟器可包括具有多个芯的光波导器。

通过以下给出的详细描述和附图，本发明将会被更全面地被理解，所述描述和附图仅为说明性的并且不应被理解为对本发明的限制。

通过以下给出的详细说明，本发明的适用性的范围将会进一步变得清楚。然而，应该理解，由于通过详细描述本发明范围内的各种改变和变型对本领域技术人员来说是清楚的，所以该详细描述和特定示例尽管表明了优选实施例，但是它们仅仅是以说明性的方式给出。

附图说明

图1是根据本发明的DGD补偿设备的实施例的示意框图。

具体实施方式

在以下描述中，将参照图1来详细说明根据本发明的DGD补偿设备的实施例。在对附图的描述中，相同的标号指示相同或对应的部件，并且将省略重复的描述。

图1是根据本发明的DGD补偿设备的实施例的示意框图。如图1所示，DGD补偿设备1包括输入端口1a和输出端口1b，并且还包括设置在输入到1a和输出端口1b之间的光路上的DGD监视器2、偏振控制器3、偏振分离器4、光解复用器5、光延迟器6、光复用器7、偏振合并器8、和旁路光纤9。

其中输入有具有波长彼此不同的多个波长分量的光的DGD监视器2监视每一波长分量的DGD并且检测这些波长分量的偏振主轴方向。偏振控制器3根据由DGD监视器2检测出的相关偏振主轴方向结果来旋转输入光的每一偏振面，并且把所旋转的偏振面的每一偏振主轴方向与偏振分离器4的偏振主轴方向相匹配。

偏振分离器4把输入光偏振分离为彼此正交的第一偏振光和第二偏振光。其后，偏振分离器4把所分离的第一偏振光输出到光解复用器5，并且把所分离的第二偏振光输出到旁路光纤9。偏振分离器4包括例如偏振分束器。光解复用器5针对每一波长分量来对第一偏振光进行解复用，并且使这些被解复用的第一偏振光中的波长分量在空间上扩展(从最小波长λmin到最大波长λmax)

根据通过DGD监视器2的监视而获得的每一波长的DGD，光延迟器6把延迟加到由光解复用器5解复用的第一偏振光中的每一波长分量。光延迟器6优选地包括例如可变延迟器，该可变延迟器具有与每一波长分量相对应而提供的多个反射镜，并且这些反射镜能够在与每一反射镜的反射面垂直的方向上独立地移动。在此情况下，通过把该反射镜移动根据每一波长分量的DGD的位移量，从而根据该反射镜的位移量把延迟加到每一波长分量的第一偏振分量。由此，对每一波长分量进行DGD的补偿。以此方式构造的光延迟器6理想地能够使用MEMS(微机电系统)技术来被实现。

光复用器7对第一偏振光中的波长分量进行复用，其中已经由光延迟器6把相关延迟加到所述第一偏振光中的波长分量。其中波长分量被光复用器7复用的第一偏振光和被偏振分离器4偏振分离并且通过旁路光纤9到达的第二偏振光被输入到偏振合并器8，该偏振合并器8对输入波长分量的第一偏振分量和第二偏振分量进行合并。偏振合并器8是例如偏振分束器。

根据本发明的DGD补偿设备1如下进行动作。输入到DGD补偿设备1中的光所包括的每一波长分量的DGD由DGD监视器2监视，并且所输入光的偏振主轴方向由DGD监视器2检测。另外，所输入光的偏振面根据由DGD监视器2检测到的偏振主轴方向结果旋转，并且所输入光在被偏振分离器4偏振分离为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使每一波长分量的旋转的偏振主轴方向与偏振分离器4的偏振主轴方向相匹配。

由光解复用器5针对每一波长分量对从偏振分离器4输出的第一偏振光进行解复用，并且由光延迟器6把延迟加到第一偏振光中的每一个被解复用了的波长分量。其后，在被输入到偏振合并器8之前，这些第一偏振光中的波长分量被光复用器7复用。从偏振分离器4输出的第二偏振光通过旁路光纤9被输入到偏振合并器8。从光复用器7到达的第一偏振光和从偏振分离器4通过旁路光纤9到达的第二偏振光被偏振合并器8合并和输出。

以此方式，在根据本发明的DGD补偿设备1中，输入光被偏振分离器4偏振分离为第一偏振光和第二偏振光，其后由光解复用器5针对每一波长分量对所分离的第一偏振光进行解复用。光延迟器6把延迟加到每一个被解复用的第一偏振光中的波长分量中。其后由光复用器7对被加了延迟的这些第一偏振光中的波长分量进行复用，第一偏振光和第二偏振光其后由偏振合并器8合并并输出。

在此，由光延迟器6加到第一偏振光中每一波长分量中的延迟是根据通过DGD监视器2的监视而获得的输入光中的每一波长分量的DGD的延迟，并且是在偏振合并器8的合并之后使得每一波长分量的DGD最小化的延迟。即，即使输入到DGD补偿设备中的光中每一波长分量的DGD随时间变化，也针对每一波长分量补偿DGD，并且其后从DGD补偿设备1输出。

本发明不限于上述实施例，因此可对其进行各种变型。例如，当使用在衍射方向上有很大偏振依赖性(即，根据偏振出现衍射中的显著差异)的衍射光栅时，可使用单一衍射光栅实现偏振分离器4和光解复用器5两种功能。这同样也能应用于光复用器7和偏振合并器8。

而且，例如，光延迟器6采用包括由液晶材料构成的多个像素的透射型延迟元件，根据作为由光解复用器5解复用的每一波长分量的光入射在透射型延迟元件的不同像素上的结果的入射位置(即，波长)光延迟器6能够改变透过液晶材料的光的延迟，并且在每个入射位置改变像素的液晶材料的折射率也是可能的。

另外，例如，使用具有多个芯(光通过其传播的部分)的光纤或波导器的光延迟器6还能够通过改变其光路长度(即，延迟)来把延迟添加到每一波长分量，改变其光路长度例如通过物理拉伸，热光效应，电光效应，或非线性光效应来实现。

根据本发明的DGD补偿设备，能够补偿每一波长分量的随时间改变的DGD。

从上述发明明显可知可以以很多方式来改变本发明实施例。这种改变并不被认为是偏离本发明的精神和范围，并且这种对于本领域技术人员来说是明显的变型意在落入所附权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种DGD补偿设备，用于对在光传播期间所引发的彼此正交的第一偏振和第二偏振之间的群时延差(DGD)进行补偿，所述设备包括：

输入端口，用于输入具有多个波长分量的光；

输出端口，用于输出对输入光中的每一波长分量的DGD进行了补偿的光；

DGD监视器，用于监视输入光中的每一波长分量的DGD；

偏振分离器，用于把输入光分离为第一偏振光和第二偏振光；

光解复用器，用于对每个波长分量来解复用第一偏振光；

光延迟器，根据由所述DGD监视器监视的相关DGD来把延迟加到所述每个被解复用的第一偏振光中的波长分量中；

光复用器，用来对所述加有延迟的第一偏振光中的波长分量进行复用；以及

偏振合并器，用来将第一偏振光和第二偏振光进行合并。

2.如权利要求1所述的DGD补偿设备，其中，所述光延迟器被提供在所述光解复用器和所述光复用器之间的光路上。

3.如权利要求1所述的DGD补偿设备，还包括使所述偏振分离器与所述偏振合并器进行光连接的用于第二偏振光的光路。

4.如权利要求1所述的DGD补偿设备，其中，所述光延迟器包括可变延迟器，在所述可变延迟器中，与多个波长分量相对应的多个反射镜在与每一反射镜的反射面垂直的方向上独立地移动。

5.如权利要求1所述的DGD补偿设备，其中，所述光延迟器包括具有多个液晶像素的透射型延迟器。

6.如权利要求1所述的DGD补偿设备，其中，所述光延迟器包括具有多个芯的光波导器。

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