CN101989880A - 一种可调谐色散补偿装置及其调谐方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种色散补偿的调谐方法，所述方法包括以下步骤：将预定的色散补偿信息输入；将该色散补偿信息与温度与色散补偿关系信息比对，通过计算匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，即将色散补偿量转化成温度变化量；根据该色散补偿单元所需要调整温度的大小信息输出相应的电能；将该电能转化成相对应的热能输出给对应的色散补偿单元。本发明还提供一种对应的可调谐色散补偿装置，该色散补偿装置不仅能够灵活地针对预定波段的多个光波同时进行色散补偿，而且不需要调整光路。
Description
技术领域
本发明涉及一种在光纤通讯系统中用于补偿色散的装置及其方法，尤其涉及一种可调谐的色散补偿装置及其调谐方法。
背景技术
随着对现有光纤设施日益增加的需求，光波通讯提供者正在寻求从不安装额外光纤的现有光纤中增加供用户使用的可用带宽的途径。光波通讯系统依靠光纤将光波信号从系统内的一个位置传至另一个位置。
但是，标准波导的有效折射率因材料色散而与频率相关，这意味着电磁波的高频部分和低频部分在光纤中以不同速度传播，这种效果称为色散，例如，输入至光纤一端的短脉冲会作为一较宽脉冲从另一端输出，以至于色散会限制经由光纤传送信息的速率。它会导致同一数据信道中不同部分之间的时间差，并可能会破坏数据信道中包含的信息。
现有技术提出了若干种方案以避免或减少色散效应。
其中一种做法是使用光纤光栅来补偿所产生的色散，根据在不同位置反射不同波长的光，使反射后的不同的光产生光程差，从而来补偿光信号长距离传输所产生的色散。然而以光纤光栅来补偿色散只能针对特定的波长和特定的色散值来补偿。
另一种补偿方式采用G-T干涉仪对上述色散进行补偿，然而现有技术的G-T干涉仪一般采用两片玻璃平板的结构，利用光束在两平板之间来回反射，使总体色散量得到调整补偿；改变两平板之间的距离，可以得到不同的反射次数，从而改变总的色散量，但是在这种调整方式中，输出光束的位置会发生移动，每次改变色散量，都需要重新调整光路。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可调谐色散补偿装置及其调谐方法，
一种可调谐色散补偿装置，用于补偿光信号中至少一种预定波段的波长的色散，所述可调谐色散补偿装置包括色散补偿器和控制器，该色散补偿器包括至少一个色散补偿单元，所述色散补偿器的第一色散补偿单元具有一FSR，该第一色散补偿单元串联至少一第二色散补偿单元，所述第二色散补偿单元和第一色散补偿单元具有同样的FSR；其特征在于：所述控制器可根据需要选择调整相应的可调色散补偿单元的干涉腔的折射率来控制色散补偿的大小。
其中，较佳方案为：所述控制器包括输入单元，所述输入单元用于根据需要输入预定的色散补偿信息；所述控制器还包括存储单元，分析单元，温度控制单元和加热单元；所述存储单元用于存储温度与色散补偿关系信息；所述分析单元用于根据输入单元输入的色散补偿信息从所述存储单元存储的温度与色散补偿关系信息中匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，并发送给温度控制单元；所述温度控制单元用于将接收到的对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息进行处理，并输出相应电能给对应的加热单元；所述加热单元用于给可调色散补偿单元的干涉腔加热，以改变干涉腔的折射率。
其中，较佳方案为：所述可调色散补偿单元的干涉腔为硅材质。
其中，较佳方案为：所述可调谐色散补偿装置还包括一第三色散补偿单元，与第二色散补偿单元耦合串联，其中，第二色散补偿单元的输出光纤端和第三色散补偿单元的输入光纤端光学连接。
其中，较佳方案为：所述可调谐色散补偿装置还包括一第四色散补偿单元，与第三色散补偿单元耦合串联，其中，第三色散补偿单元的输出光纤端和第四色散补偿单元的输入光纤端光学连接。
一种色散补偿的调谐方法，该方法包括以下步骤：
输入预定的色散补偿信息；
将该色散补偿信息和温度与色散补偿关系信息比对，通过计算匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，即将色散补偿量转化成温度变化量；
根据该色散补偿单元所需要调整温度的大小信息输出相应的电能；
将该电能转化成相对应的热能输出给对应的色散补偿单元。
通过采用了上述可调谐色散补偿装置及其调谐方法，不仅能够灵活地针对预定波段的多个光波同时进行色散补偿，而且不需要调整光路。
附图说明
下面接合附图对本发明的实施例进一步说明：
图1为一较佳实施方式的可调谐色散补偿装置的功能模块图。
图2为为一较佳实施方式的可调谐色散补偿装置的色散补偿的调谐方法步骤流程图。
图3为一较佳实施方式的波长与群延时的关系波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，为一较佳实施方式的可调谐色散补偿装置的功能模块图，该可调谐色散补偿装置80可用于补偿光信号中至少一种预定波段的波长的色散，所述可调谐色散补偿装置80包括一色散补偿器50和一控制器60，该色散补偿器50包括11个色散补偿单元；其中色散补偿单元的数量可根据需要来确定，该色散补偿器50的第一色散补偿单元501具有一FSR；该第一色散补偿单元501串联一第二色散补偿单元502，该第二色散补偿单元502和第一色散补偿单元501具有同样的FSR；该色散补偿器50还包括一第三色散补偿单元503，该第三色散补偿单元503与第二色散补偿单元502耦合串联，其中，第二色散补偿单元502的输出光纤端502b和第三色散补偿单元503的输入光纤端503a光学连接；该色散补偿器50还包括一第四色散补偿单元504，与第三色散补偿单元503耦合串联，其中，第三色散补偿单元503的输出光纤端503b和第四色散补偿单元504的输入光纤端504a光学连接......依次类推，该装置还包括一第11色散补偿单元。
该控制器60包括输入单元61，该输入单元61用于根据需要输入预定的色散补偿信息；该控制器60还包括存储单元69，分析单元63，温度控制单元65和加热单元67；
该存储单元69用于存储温度与色散补偿关系信息；
该分析单元63用于根据输入单元61输入的色散补偿信息从该存储单元69存储的温度与色散补偿关系信息中匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，并发送给温度控制单元65；
该温度控制单元65用于将接收到的对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息进行处理，并输出相应电能给对应的加热单元67；
该加热单元67用于给对应的可调色散补偿单元的干涉腔30加热，以改变干涉腔30的折射率；
该可调谐色散补偿装置80可根据需要选择调整相应的可调色散补偿单元的干涉腔的折射率来控制色散补偿的大小。
请参阅图2，其为一较佳实施方式的可调谐色散补偿装置80的色散补偿的调谐方法步骤流程图，包括如下步骤：
步骤S41，输入预定的色散补偿信息；
步骤S43，将该色散补偿信息和温度与色散补偿关系信息比对，通过计算匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，即将色散补偿量转化成温度变化量；
步骤S45，根据该色散补偿单元所需要调整温度的大小信息输出相应的电能；
步骤S47，将该电能转化成相对应的热能输出给对应的色散补偿单元。使之能对该波段的光信号进行色散补偿，当相匹配的色散补偿单元的干涉腔的温度达到所需的温度时，该次调整完成。
请参阅图3，其为一较佳实施方式的波长与群延时的关系波形图，图5中FSR＝100GHz，工作带宽(BW)为42GHz，色散(CD)为650ps/nm，横坐标表示波长，纵坐标表示群延时(GD)；图5中，纵线A标示了ITU中心波长的位置；
图3中包括11个色散补偿单元的GD曲线b1-b11，通过改变色散补偿单元的干涉腔30的温度可改变GD曲线峰值对应波长偏离ITU中心波长的距离，温度改变量变大，曲线偏离中心波长的位置也会变大，该GD曲线b1-b11的高度都相同，表示色散补偿单元上第一反射面301的反射率都相同；
图3中曲线B为上述GD曲线b1-b11叠加后的曲线，由上述11个有着相同反射率的色散补偿单元共同作用的总和，合成后的群延时形成一个斜率T，用来持续的补偿色散，图中该斜率T表示在42GHz带宽上650ps/nm色散所需要的群延时；所以可通过改变色散补偿单元的温度来改变群延时的斜率T。
当根据需要改变频道后，所需要补偿的色散值大小就会改变，体现在图中就是底部11条曲线的位置发生改变，而叠加的曲线斜率T也随之发生改变。
通过上述可调谐色散补偿装置80及其调谐方法，可根据客户的需要灵活地对预定波段的多个光波同时进行色散补偿，而且不需要调整光路，为用户的使用提供了便利。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种可调谐色散补偿装置，用于补偿光信号中至少一种预定波段的波长的色散，所述可调谐色散补偿装置包括色散补偿器和控制器，该色散补偿器包括至少一个色散补偿单元，所述色散补偿器的第一色散补偿单元具有一FSR，该第一色散补偿单元串联至少一第二色散补偿单元，所述第二色散补偿单元和第一色散补偿单元具有同样的FSR；所述控制器包括输入单元，所述输入单元用于根据需要输入预定的色散补偿信息；其特征在于：所述控制器可根据需要选择调整相应的可调色散补偿单元的干涉腔的折射率来控制色散补偿的大小。
2.如权利要求1所述可调谐色散补偿装置，所述控制器还包括存储单元，分析单元，温度控制单元和加热单元；所述存储单元用于存储温度与色散补偿关系信息；所述分析单元用于根据输入单元输入的色散补偿信息从所述存储单元存储的温度与色散补偿关系信息中匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，并发送给温度控制单元；所述温度控制单元用于将接收到的对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息进行处理，并输出相应电能给对应的加热单元；所述加热单元用于给可调色散补偿单元的干涉腔加热，以改变干涉腔的折射率。
3.所述如权利要求1所述的可调谐色散补偿装置，其特征在于：所述可调色散补偿单元的干涉腔为硅材质。
4.如权利要求1所述的可调谐色散补偿装置，其特征在于：所述可调谐色散补偿装置还包括一第三色散补偿单元，与第二色散补偿单元耦合串联，其中，第二色散补偿单元的输出光纤端和第三色散补偿单元的输入光纤端光学连接。
5.如权利要求1所述的可调谐色散补偿装置，其特征在于：所述可调谐色散补偿装置还包括一第四色散补偿单元，与第三色散补偿单元耦合串联，其中，第三色散补偿单元的输出光纤端和第四色散补偿单元的输入光纤端光学连接。
6.一种色散补偿的调谐方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
a、输入预定的色散补偿信息；
b、将该色散补偿信息和温度与色散补偿关系信息比对，通过计算匹配到对应的色散补偿单元所需要调整温度的大小信息，即将色散补偿量转化成温度变化量；
c、根据该色散补偿单元所需要调整温度的大小信息输出相应的电能；
d、将该电能转化成相对应的热能输出给对应的色散补偿单元。
7.如权利要求8所述的色散补偿的调谐方法，其特征在于：所述可调色散补偿单元的干涉腔为硅材质。
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|---|---|---|---|---|
| CN102324984A (zh) * | 2011-07-15 | 2012-01-18 | 哈尔滨诺方光电科技有限公司 | 色散补偿器及其色散补偿系统 |
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| CN101029951A (zh) * | 2006-11-16 | 2007-09-05 | 华中科技大学 | 一种动态可调谐的色散补偿器 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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