CN101800607A - 一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 - Google Patents
一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101800607A CN101800607A CN201010039655A CN201010039655A CN101800607A CN 101800607 A CN101800607 A CN 101800607A CN 201010039655 A CN201010039655 A CN 201010039655A CN 201010039655 A CN201010039655 A CN 201010039655A CN 101800607 A CN101800607 A CN 101800607A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dispersion compensation
- fiber
- dispersion
- controller
- port
- 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.)
- Granted
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 21
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法。现有的技术只能线性的改变光纤光栅的啁啾率。本发明的光纤光栅与光纤环形器的II口光连接,光纤环形器的III口与光纤耦合器的单端口连接,光纤耦合器的双端口中的一个端口与色散检测仪的输入端光连接,色散检测仪的输出端与控制器的输入端信号连接,控制器的输出端与可控电源输入端信号连接,可控电源输出端与半导体制冷元件电连接。本发明的方法为光纤通信网络的两端接入上述的色散补偿设备,控制器根据色散检测仪的测量参数,进行分析反馈,改变各个半导体制冷元件的注入电流,从而改变V型槽内的温度场分布,实现色散补偿的目的。本发明模块尺寸很小,可以做到色散的高阶、动态调整。
Description
技术领域
本发明属于光纤通讯领域,特别是适用于需要小型化、高阶动态可调的色散补偿的领域,涉及一种新型的利用多个半导体制冷元件改变光纤光栅啁啾率以调节色散的色散补偿设备,以及利用该设备实现色散补偿的方法。
背景技术
在光纤通讯领域,随着通信速率和通信距离的不断提高以及密集波分复用技术的发展,色散已经成为制约光纤通信性能提高的一个重要因素。目前色散补偿技术可以分为静态补偿和动态补偿两类。光信号在光纤中传播极长的一段距离后,其色散不仅受光纤长度的影响,还随着环境温度波动和光功率等因素变化,其中后两者的影响往往是动态的和非线性的。基于色散补偿光纤(DCF)的静态色散补偿技术有着不可调节和体积庞大的缺点,基于光纤光栅的动态色散补偿技术恰好克服了DCF技术的缺点,利用施加应力或改变温度梯度的方法,来动态改变光纤光栅的啁啾率以调节色散,光纤光栅尺寸很小,可以很容易的进行封装。但是传统的利用施加应力或改变温度梯度的调节技术只能线性的改变光纤光栅的啁啾率,无法补偿高阶色散,限制了实际应用。
半导体制冷元件利用帕尔帖(Peltire)效应,可以将热量从元件一端泵到另一端,输入电流的方向正或负可以实现制冷或加热,输入电流的大小可以决定温度改变量。半导体制冷元件结构简单、体积小、控制方便、温度反应灵敏并且升降可调,非常适合应用于小型化动态可调的光纤光栅色散补偿模块。使用多个半导体制冷元件,沿色散补偿光纤光栅排列,调节各个半导体制冷元件靠近光纤光栅端的温度,可以任意改变光纤光栅上温度场分布曲线,实现高阶色散补偿。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足,使用多个半导体制冷元件改变光纤光栅啁啾率的技术,提出了一种高阶动态可调的色散补偿设备。使用半导体制冷元件,光纤光栅,V型槽,以及可控电源作为设备关键元件,具有动态可调,可实现高阶色散补偿的优点。同时提供了实现色散补偿的方法。
本发明解决技术问题所采取技术方案为:
一种高阶动态可调的色散补偿设备包括色散补偿模块、可控电源、控制器、色散检测仪、光纤耦合器、光纤环形器。
色散补偿模块中的光纤光栅通过光纤与光纤环形器的II口光连接,光纤环形器的III口与光纤耦合器的单端口光连接,光纤耦合器的双端口中的一个端口与色散检测仪的输入端光连接,色散检测仪的输出端与控制器的输入端信号连接,控制器的输出端与可控电源输入端信号连接,可控电源的多路电流输出端与色散补偿模块中的多个半导体制冷元件电连接。
所述的色散补偿模块包括长方体结构的金属条、半导体制冷元件、散热片、光纤光栅;金属条和散热片之间固定设置有多个半导体制冷元件,所述的金属条位于半导体制冷元件的上部,金属条的顶面居中沿长度方向上开有V型槽,V型槽内固定设置有光纤光栅,所述的V型槽的槽深为d,0.2mm≤d≤1mm,V型槽的张角为α,60°≤α≤120°;所述的多个半导体制冷元件为沿模块的长度方向等间距排布。
利用色散补偿设备实现色散补偿的具体方法为:
首先将色散补偿模块内的光纤光栅的一端经过光纤环形器的I口接入需要补偿色散的光纤通信网络,另一端浸入折射率匹配溶液或以小于2mm的直径弯曲,以保证极小的端面反射,光纤耦合器的双端口中的另一个端口接入需要补偿色散的光纤通信网络;
然后光纤通信网络上需要色散补偿的光束通过光纤环行器入射到色散补偿模块的光纤光栅上,被色散补偿模块的光纤光栅反射。反射的光束通过光纤耦合器,其中反射的光束一部分分束到色散检测仪检测光束的色散参数。
最后将色散检测仪检测得到的参数上传到控制器,由控制器进行分析,并反馈到由控制器控制的可控电源,控制器通过调节各个半导体制冷元件的注入电流实现色散补偿模块上的光纤光栅的色散补偿。
本发明中,光纤光栅是色散补偿的核心元件,可以在一定范围精确调节色散补偿值,是业内常用的一种色散补偿器件。制冷元件利用帕尔帖(Peltire)效应,可以在一定范围内比较精确的改变温度,是业内常用的一种温度调节器件。光纤光栅和制冷元件都是小尺寸器件,多个制冷元件的排列可以实现高阶色散补偿,控制器控制的可控电源可以方便的实现色散补偿的动态调节。本发明适用于光纤通信网络的色散补偿,与传统的色散补偿方案相比,本发明的模块尺寸很小,可以做到色散的高阶、动态调整。非常适用于链路复杂,需要动态路由的高速光纤通信网络,并能做到在光纤通信网络升级换代时不需要更换模块硬件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中色散补偿模块的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种高阶动态可调的色散补偿设备包括色散补偿模块3、可控电源4、控制器5、色散检测仪6、光纤耦合器7、光纤环形器2;
色散补偿模块3中的光纤光栅通过光纤与光纤环形器2的II口2-2光连接,光纤环形器2的III口2-3与光纤耦合器7的单端口7-1光连接,光纤耦合器7的双端口中的一个端口7-2与色散检测仪6的输入端光连接,色散检测仪6的输出端与控制器5的输入端信号连接,控制器5的输出端与可控电源4输入端信号连接,可控电源4的多路电流输出端与色散补偿模块3中的多个半导体制冷片电连接;
如图2所示,色散补偿模块3包括长方体结构的金属条3-1、半导体制冷片3-2、散热片3-3、光纤光栅3-4;金属条3-1和散热片3-3之间固定设置有四个半导体制冷片3-2,金属条3-1位于半导体制冷片3-2的上部,金属条3-1的顶面居中沿长度方向上开有V型槽,V型槽内固定设置有光纤光栅3-4,V型槽槽深d为0.5mm,V型槽的张角α为90°;四个半导体制冷片3-2为沿色散补偿模块3的长度方向等间距排布。
色散检测仪6为成熟产品,控制器中5的所用到的控制器分析反馈算法为现有技术。
利用色散补偿设备实现色散补偿的具体方法为:
首先将色散补偿模块3内的光纤光栅3-4的一端经过光纤环形器2的I口2-1接入需要补偿色散的光纤通信网络1,另一端小于2mm的直径弯曲,以保证极小的端面反射,光纤耦合器7的双端口中的另一个端口7-3接入需要补偿色散的光纤通信网络1;
然后光纤通信网络1上需要色散补偿的光束通过光纤环行器2入射到色散补偿模块3的光纤光栅3-4上,被色散补偿模块3的光纤光栅3-4反射。反射的光束通过光纤耦合器7,其中反射的光束一部分分束到色散检测仪6检测光束的色散参数。
最后将色散检测仪6检测得到的参数上传到控制器5,由控制器5进行分析,并反馈到由控制器5控制的可控电源4,控制器5通过调节各个半导体制冷片3-2的注入电流实现色散补偿模块3上的光纤光栅3-4的色散补偿效果。通过多次反馈达到预设的色散补偿值。经过色散补偿的光束通过光纤耦合器7反射回光纤通信网络1。
Claims (2)
1.一种高阶动态可调的色散补偿设备,包括色散补偿模块、可控电源、控制器、色散检测仪、光纤耦合器和光纤环形器,其特征在于:色散补偿模块中的光纤光栅通过光纤与光纤环形器的II口光连接,光纤环形器的III口与光纤耦合器的单端口光连接,光纤耦合器的双端口中的一个端口与色散检测仪的输入端光连接,色散检测仪的输出端与控制器的输入端信号连接,控制器的输出端与可控电源输入端信号连接,可控电源的多路电流输出端与色散补偿模块中的多个半导体制冷元件电连接;
所述的色散补偿模块包括长方体结构的金属条、半导体制冷元件、散热片、光纤光栅;金属条和散热片之间固定设置有多个半导体制冷元件,所述的金属条位于半导体制冷元件的上部,金属条的顶面居中沿长度方向上开有V型槽,V型槽内固定设置有光纤光栅,所述的V型槽的槽深为d,0.2mm≤d≤1mm,V型槽的张角为α,60°≤α≤120°;所述的多个半导体制冷元件为沿模块的长度方向等间距排布。
2.利用色散补偿设备实现色散补偿的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
首先将色散补偿模块内的光纤光栅的一端经过光纤环形器的I口接入需要补偿色散的光纤通信网络,另一端浸入折射率匹配溶液或以小于2mm的直径弯曲,光纤耦合器的双端口中的另一个端口接入需要补偿色散的光纤通信网络;
然后光纤通信网络上需要色散补偿的光束通过光纤环行器入射到色散补偿模块的光纤光栅上,被色散补偿模块的光纤光栅反射;反射的光束通过光纤耦合器,其中反射的光束一部分分束到色散检测仪检测光束的色散参数;
最后将色散检测仪检测得到的参数上传到控制器,由控制器进行分析,并反馈到由控制器控制的可控电源,控制器通过调节各个半导体制冷元件的注入电流实现色散补偿模块上的光纤光栅的色散补偿。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010100396551A CN101800607B (zh) | 2010-01-12 | 2010-01-12 | 一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010100396551A CN101800607B (zh) | 2010-01-12 | 2010-01-12 | 一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101800607A true CN101800607A (zh) | 2010-08-11 |
CN101800607B CN101800607B (zh) | 2013-04-17 |
Family
ID=42596121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010100396551A Active CN101800607B (zh) | 2010-01-12 | 2010-01-12 | 一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101800607B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102386980A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 色散补偿方法及装置 |
CN106123935A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-16 | 上海电机学院 | 小型低温炉 |
CN102386980B (zh) * | 2011-11-14 | 2016-12-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 色散补偿方法及装置 |
CN106911391A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种抑制信号传输过程中畸变的色散媒质及方法 |
CN109581595A (zh) * | 2016-04-20 | 2019-04-05 | 安徽大学 | 反馈式可调光学微腔延时器 |
CN111766658A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-10-13 | 杭州奥创光子技术有限公司 | 一种啁啾光纤光栅的调谐装置及其制造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1145049C (zh) * | 2001-07-25 | 2004-04-07 | 华为技术有限公司 | 一种无源温度补偿的光纤光栅及其制造方法 |
JP3667689B2 (ja) * | 2001-12-10 | 2005-07-06 | 三菱電機株式会社 | 光ファイバ保持装置、光分散等化器及び光ファイバ保持装置の製造方法 |
JP3880946B2 (ja) * | 2002-06-19 | 2007-02-14 | 株式会社フジクラ | 波長分散可変型光ファイバグレーティング及び分散補償器 |
CN1159614C (zh) * | 2002-07-26 | 2004-07-28 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于光纤器件温度调谐的金属化光纤分布式微加热器 |
CN201577093U (zh) * | 2010-01-12 | 2010-09-08 | 浙江大学 | 一种高阶动态可调的色散补偿设备 |
-
2010
- 2010-01-12 CN CN2010100396551A patent/CN101800607B/zh active Active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102386980A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 色散补偿方法及装置 |
WO2013071734A1 (zh) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 中兴通讯股份有限公司 | 色散补偿方法及装置 |
CN102386980B (zh) * | 2011-11-14 | 2016-12-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 色散补偿方法及装置 |
CN109581595A (zh) * | 2016-04-20 | 2019-04-05 | 安徽大学 | 反馈式可调光学微腔延时器 |
CN109581595B (zh) * | 2016-04-20 | 2021-06-15 | 安徽大学 | 同侧耦合反馈式可调光学微腔延时器 |
CN106123935A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-16 | 上海电机学院 | 小型低温炉 |
CN106911391A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种抑制信号传输过程中畸变的色散媒质及方法 |
CN106911391B (zh) * | 2017-01-18 | 2019-02-12 | 浙江大学 | 一种抑制信号传输过程中畸变的色散媒质及方法 |
CN111766658A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-10-13 | 杭州奥创光子技术有限公司 | 一种啁啾光纤光栅的调谐装置及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101800607B (zh) | 2013-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101800607B (zh) | 一种高阶动态可调的色散补偿设备及色散补偿方法 | |
CN106253988A (zh) | 光模块及其工作温度调节方法 | |
CN1308797A (zh) | 偏振模式分散补偿的方法和偏振模式分散补偿器 | |
CN101841368A (zh) | 一种基于光参量放大器的全光色散监测器 | |
CN203164796U (zh) | 一种用于半导体激光器的温控装置 | |
CN201577093U (zh) | 一种高阶动态可调的色散补偿设备 | |
CN105680953A (zh) | 一种光模块启动方法及装置 | |
CN109031532A (zh) | 一种平面波导芯片与光纤阵列的耦合方法 | |
CN103067074A (zh) | 无源光网络光功率计校准装置及校准方法 | |
CN201000498Y (zh) | T-树型结构光功率分路器 | |
CN106788866A (zh) | 光模块的调波方法 | |
CN203414677U (zh) | 一种电动光纤偏振控制装置 | |
CN103634048A (zh) | N路光信号可调环路慢光缓存整形器 | |
CN103762502A (zh) | 多色半导体激光器合束装置 | |
CN203301491U (zh) | 一种发射机自动控制功率电路 | |
CN101499822A (zh) | 一种以太网交换机上的端口输出功率调整系统及方法 | |
CN109613656B (zh) | 一种可调光功率波分复用器及其制备方法 | |
CN101029951A (zh) | 一种动态可调谐的色散补偿器 | |
CN104656285A (zh) | 一种窄线宽选频全光纤可调延时线 | |
CN101340247A (zh) | 波分复用系统中一种补偿偏振模色散的方法 | |
CN208297774U (zh) | 一种激光功率精密调节器 | |
CN108900252B (zh) | 一种功率可调的光网络单元及无源光纤网络 | |
CN104568381A (zh) | 测量半导体光放大器偏振灵敏度的装置 | |
CN218240571U (zh) | 一种基于光栅的温控可调滤波器 | |
CN110068719A (zh) | 一种光电混合式电网高压电测量仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100811 Assignee: Jiangsu carbon Display Technology Co., Ltd. Assignor: Zhejiang University Contract record no.: 2015330000075 Denomination of invention: High-order dynamic adjustable dispersion compensation equipment and dispersion compensation method thereof Granted publication date: 20130417 License type: Exclusive License Record date: 20150422 |
|
LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model |