CN102004364A - 一种实现相干光接收的解调方式及其装置 - Google Patents
一种实现相干光接收的解调方式及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102004364A CN102004364A CN2009101948975A CN200910194897A CN102004364A CN 102004364 A CN102004364 A CN 102004364A CN 2009101948975 A CN2009101948975 A CN 2009101948975A CN 200910194897 A CN200910194897 A CN 200910194897A CN 102004364 A CN102004364 A CN 102004364A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- output
- demodulation
- realizing
- modulation signal
- 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
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于晶体光学和微光光学，用于对光通信系统中偏振复用相干光调制信号进行解调的装置和方法。该解调装置和方法由基本单元：输入准直器、波片、分合光组合镜、偏振分光、输出准直器、反射镜等构成。该解调装置和方法采用了微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域中一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。
背景技术
DPSK在目前高速光纤通讯系统中具有较高的使用价值，DQPSK调制格式是目前研究的热点，且越来越多的器件厂商开始提供高速DQPSK调制器。相干光调制解调技术是目前DPSK和DQPSK的升级产品。相对于DPSK和DQPSK的调制格式，相干光调制解调技术的优势是：具有超高的色散容忍度，较高的偏振模色散容忍度，特别是在不需要提高当前电子电路的技术难度下能把目前的光传输速率从40G提高到100G以上。
当今时代随着互联网的迅速发展以及3G网络的广泛使用，使得光传输的容量要越来越大，因此对光传输速率提出了更高的要求。相干光调制解调技术能够使光传输速率得到很大的提高，目前40G的DQPSK解调技术开始进入商业领域，相干光调制解调技术能够将传输速率提高到100G以上，能够大大满足当今时代的要求，走向全面商用。
发明内容
本发明的目的在于提供了用于实现对光通信领域中一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。该解调装置和方法采用了微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。
一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式，由基本单元：输入准直器、波片、分合光组合镜、偏振分光、输出准直器、反射镜等构成。
本发明提出第一种实现偏振复用相干光调制信号的解调方式及其装置，由基本单元：两个输入准直器，一个0°λ/4波片，一个分合光组合镜，二个位移片，两个屋脊棱镜，两个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的两路输入光Signal Input和Local Oscillator Input都为保偏光PM 45°，输出端为四路单模光SM输出。该解调装置和方法采用微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。
本发明提出的第二种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置，由基本单元：两个输入准直器，四个位移片，一个45°λ/4波片，二个22.5°λ/2波片，三个直角棱镜，一个分合光组合镜，两个屋脊棱镜，两个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的Signal Input为单模光SM输入，Local Oscillator Input为保偏光PM 45°输入，输出端为四路单模光SM输出。与第一种结构相比较，第二种实现了Signal Input两个偏振态的同时相干解调，避免了第一种结构中Signal Input输入需要分保偏输入的缺点，实现结构更为紧凑精密。
本发明提出的第三种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置，与第二种结构相类似增加了4路输出，可以实现输出端的差分接收。由基本单元：两个输入准直器，六个位移片，一个45°λ/4波片，二个22.5°λ/2波片，六个直角棱镜，一个分合光组合镜，四个屋脊棱镜，四个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的Signal Input也为单模光SM输入，Local Oscillator Input也为保偏光PM 45°输入，输出端为八路单模光SM输出。该解调装置和方法同样采用微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。
本发明的关键之处在于(以第二种结构为例说明)：
1，使用45°λ/4波片，使一束线偏振光，变成圆偏振光，也就是使一束线偏振光变成两束有90°相位差的线偏振光。其中λ/4波片也可以是3λ/4，5λ/4，7λ/4等一系列波片。波片角度，根据光输入输出的配置既可以是45°也可以是0°，或者是其它任意角度，凡是能实现使一束线偏振光变成两束具有90°相位差的线偏振光的装置都属于本发明的精神和范围内。
2，使用22.5°λ/2波片，使线偏振光旋转45°，该波片原理上不引入相位差。其中22.5°λ/2波片也可以使67.5°λ/2波片，或者是其它能实现45°偏振旋转的结构。
3，保偏光PM 45°输入到位移片上，输出为两个强度相等的线偏振光。
4，单模光SM输入到位移片上，输出分解为两个偏振态。
5，上下层各对应一个偏振态。上下两层的结构基本对称。
6，输出端都为单模光SM，输出端结构除了图示的位移片加屋脊棱镜外，也可以是双折射楔角片对(PMBC Core)。输出准直器既可是双光纤准直器也可以是单光纤准直器。
更进一步，该偏振复用的相干光调制信号的解调装置可在每路输出的位移片和屋脊棱镜之间或者双折射楔角片对和输出准直器之间加上时延补偿片来补偿四路或八路干涉输出的光程差，保证将四路或八路输出光程的时延差控制在很高的精度内。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1本发明中第一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调装置的结构示意图。
图2本发明中第二种实现偏振复用的相干光调制信号的解调装置的结构示意图。
图3本发明中第三种实现偏振复用的相干光调制信号的解调装置的结构示意图。
图4本发明中输出端的第一种结构示意图。
图5本发明中输出端的第二种结构示意图。
图6本发明中输出端的第三种结构示意图。
图7本发明中输出端的第四种结构示意图。
具体实施方式
一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式，由基本单元：输入准直器、波片、分合光组合镜、输出准直器等构成。
以下通过具体实施方式对本发明的一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调装置进行更进一步的描述：
本发明提出的第一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。如图1所示，PM 45°Signal Input 12由准直器22输入，进入分合光组合镜4分成相等的两束第一光路221、第二光路222。PM 45°Local Oscillator Input 11由准直器21输入，光束经过0°λ/4波片3后，光束由线偏振光变成一束圆偏振光，再进入分合光组合镜4分成相等的两束第一光路31、第二光路32。光束221与光束32、光束222与光束31分别发生干涉，得到两路干涉输出分别为第一分光路光束41和第二分光路光束42。分合光组合镜4有两路干涉输出第一分光路光束41和第二分光路光束42。第一分光路光束41经过位移片51后，输出两个偏振态的光束。两个偏振态光束经过屋脊棱镜61之后，形成一定夹角再由双光纤准直器71输出光束13和14。第二分光路光束42经过位移片52后，输出两个偏振态的光束。两个偏振态光束经过屋脊棱镜62之后，形成一定夹角再由双光纤准直器72输出光束13和14。
本发明提出的第二种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。与第一种实施例相比，该方案在两个进光端都使用了位移片，从而得到上下两层两个偏振态，如图2所示。SM Signal Input 11由输入准直器21输入，进入位移片31后输出上下两个偏振态，上下两层光束经过22.5°λ/2波片41后光束旋转45°，上下两层光束由直角棱镜51反射进入分合光组合镜6后透射输出，下层光束为511上层光束为512。PM 45°Local Oscillator Input12由输入准直器22输入，进入位移片32后输出上下两个偏振态。上下两层光束经过45°λ/4波片42后，上下两层的线偏振光都变为圆偏振光，而后经过22.5°λ/2波片43光束旋转45°。上下两层光束再进入分合光组合镜6反射输出后，下层光束为431上层光束为432。光束511与光束431、光束512与光束432分别发生干涉，得到两路干涉输出分别为下层光束61和上层光束62。分合光组合镜6有两路干涉输出下层光束61和上层光束62。下层光束61由直角棱镜52反射后经过位移片33后，输出两个偏振态的光束。两个偏振态光束经过屋脊棱镜71之后，形成一定夹角再由双光纤准直器81输出光束13和14。上层光束62由直角棱镜53反射后经过位移片34后，输出两个偏振态的光束。两个偏振态光束经过屋脊棱镜72之后，形成一定夹角再由双光纤准直器82输出光束15和16。此结构输出4路单模光。
本发明还提出了第三种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。与第二种结构相类似，且增加了4路输出，以实现输出信号的差分接收，如图3所示。具体实施方案如下：SM Signal input 101由输入准直器21输入，进入位移片31后输出上下两个偏振态，上下两层光束经过22.5°λ/2波片41后光束旋转45°。上下两层光束由直角棱镜51反射进入分合光组合镜6后，下层光束分成相等的两束第一光路5111、第二光路5112；上层光束分成相等的两束第一光路5121、第二光路5122。PM 45°Local oscillator input 102由输入准直器22输入，进入位移片32后输出上下两个偏振态。上下两层光束经过45°λ/4波片42后，上下两层的线偏振光都变为圆偏振光，而后经过22.5°λ/2波片43光束旋转45°。上下两层光束再进入分合光组合镜6后，下层光束分成相等的两束第一光路4311、第二光路4312；上层光束分成相等的两束第一光路4321、第二光路4322。下层光路中：光束5111与光束4312、光束5112与光束4311分别发生干涉，得到两路干涉输出分别为第一分光路光束611和第二分光路光束612。上层光路中：光束5121与光束4322、光束5122与光束4321分别发生干涉，得到两路干涉输出分别为第一分光路光束621和第二分光路光束622。下层光束611由直角棱镜55反射后经过位移片35后，输出两个偏振态的光束，两个偏振态光束经过屋脊棱镜73之后，形成一定夹角再由双光纤准直器83输出光束108和107；下层光束612由直角棱镜53反射后经过位移片33后，输出两个偏振态的光束，两个偏振态光束经过屋脊棱镜71之后，形成一定夹角再由双光纤准直器81输出光束104和103。上层光束621由直角棱镜56反射后经过位移片36后，输出两个偏振态的光束，两个偏振态光束经过屋脊棱镜74之后，形成一定夹角再由双光纤准直器84输出光束110和109；上层光束622由直角棱镜54反射后经过位移片34后，输出两个偏振态的光束，两个偏振态光束经过屋脊棱镜72之后，形成一定夹角再由双光纤准直器82输出光束106和105。此结构输出8路单模光。
更进一步，以上三种解调方式及其装置都可在每路输出的位移片和屋脊棱镜之间或者双折射楔角片对和输出准直器之间放置厚度可变的延时补偿片，来补偿四路或八路干涉输出的光程差，保证将四路或八路输出光程的时延差控制在很高的精度内。
尽管具体展示和介绍了本发明的三种实施方案，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于晶体光学和微光光学，用于对光通信系统中偏振复用相干光调制信号进行解调的装置和方法，由基本单元：输入准直器、波片、分合光组合镜、偏振分光、反射镜、输出准直器等构成。该解调装置和方法采用了微光光学设计，集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。
2.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：信号光(Signal Input)和本振光(Local Oscillator Input)按一定的入射角和偏振方向在50∶50分光镜上干涉叠加。一定的入射角保证分光比在50∶50附近的范围内；一定的偏振方向保证信号光(Signal Input)和本振光(Local Oscillator Input)的两个正交偏振分量刚好是分光膜面的P光和S光，即两个偏振分量的偏振方向分别平行和垂直于入射法线面。
3.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：使用45°λ/4波片，使一束线偏振光，变成圆偏振光，也就是使一束线偏振光变成两束有90°相位差的线偏振光。凡是能实现使一束线偏振光变成两束具有90°相位差的线偏振光的装置都属于本发明的精神和范围内。
4.如权利要求3所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：其中，λ/4波片也可以是3λ/4，5λ/4，7λ/4等一系列λ/4等效波片及一定误差范围的波片或其它结构；其中，入射角度可以是45°也可以是-45°或+/-135°，或者是这些角度附近的角度；其中，90°相位差，可以是通过各种补偿实现的90°附近一定范围内的相位差。
5.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：使用22.5°λ/2波片，使线偏振光旋转45°，不引入其它相位差。其中22.5°λ/2波片也可以使67.5°λ/2波片，或者是其它能实现类似旋转效果的波片或者旋转片。
6.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：上下层结构各对应偏振复用相干光正交的两个偏振态，上下两层的结构基本对称，功能一样。
7.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：对于上下层结构的每一个偏振态，可以是单边输出，也可以是差分结构的双边输出。其中差分双边输出能增加3dB的光探测接收灵敏度。
8.如权利要求1所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：输出端都为单模光，输出端结构除了图示的位移片加屋脊棱镜外，也可以是双折射楔角片对(如PMBC Core等)。输出准直器既可是双光纤准直器也可以是单光纤准直器。输出部分也可以直接是光探测/接收器。
9.如权利要求8所述的一种实现偏振复用相干光调制信号解调的装置，其特征在于：在每路输出的位移片和屋脊棱镜之间或者双折射楔角片对和输出准直器之间加上厚度不同的时延补偿片来调节四路或八路干涉输出的光程差，保证四路或八路输出的光程时延差控制在一定要求内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101948975A CN102004364A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种实现相干光接收的解调方式及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101948975A CN102004364A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种实现相干光接收的解调方式及其装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102004364A true CN102004364A (zh) | 2011-04-06 |
Family
ID=43811844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101948975A Pending CN102004364A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种实现相干光接收的解调方式及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102004364A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624447A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双光路实时控制差分干涉接收装置 |
| CN104202093A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-10 | 中国科学院半导体研究所 | 基于正交且相位相关光载波的光子学微波混频装置 |
| JP2021043347A (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
| CN112532327A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种提高收光功率指示精度的方法及系统 |
| CN113390467A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-14 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 测振测温装置及其信号处理方法 |
| CN113465722A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-01 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 一种低成本测振系统及振动测量方法 |
-
2009
- 2009-09-01 CN CN2009101948975A patent/CN102004364A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624447A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双光路实时控制差分干涉接收装置 |
| CN102624447B (zh) * | 2012-03-29 | 2014-10-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双光路实时控制差分干涉接收装置 |
| CN104202093A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-10 | 中国科学院半导体研究所 | 基于正交且相位相关光载波的光子学微波混频装置 |
| JP2021043347A (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
| JP7408965B2 (ja) | 2019-09-11 | 2024-01-09 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
| CN112532327A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种提高收光功率指示精度的方法及系统 |
| CN112532327B (zh) * | 2019-09-17 | 2022-07-01 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种提高收光功率指示精度的方法及系统 |
| CN113390467A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-14 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 测振测温装置及其信号处理方法 |
| CN113465722A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-01 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 一种低成本测振系统及振动测量方法 |
| CN113390467B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-05-03 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 测振测温装置及其信号处理方法 |
| CN113465722B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-06-07 | 安徽至博光电科技股份有限公司 | 一种低成本测振系统及振动测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9077454B2 (en) | Optical detector for detecting optical signal beams, method to detect optical signals, and use of an optical detector to detect optical signals | |
| US8855502B2 (en) | Demodulator and optical transceiver | |
| EP1686707B1 (en) | Optical receiver and optical reception method compatible with differential quadrature phase shift keying | |
| CN107925484B (zh) | 一种单片集成相干光接收器芯片 | |
| US7573641B2 (en) | Free-space optical hybrid | |
| US8588560B2 (en) | Optical 90-degree hybrid circuit | |
| CN201541265U (zh) | 一种光混频器 | |
| US9236940B2 (en) | High bandwidth demodulator system and method | |
| CN102004364A (zh) | 一种实现相干光接收的解调方式及其装置 | |
| US8699122B2 (en) | Interferometer, demodulator, and optical fiber communication module | |
| CN103270440A (zh) | 光波导装置和光波导装置的制造方法 | |
| JP2009182888A (ja) | Ｄｑｐｓｋ偏波多重方式に対応した光受信装置 | |
| CN115134004B (zh) | 一种基于双向复用延迟干涉仪的集成自相干接收光芯片 | |
| CN101340243A (zh) | 一种实现dqpsk解调的方式及其装置 | |
| US11757534B1 (en) | Self-coherent receiver based on single delay interferometer | |
| US20090060525A1 (en) | All-optical polarization-independent clock recovery | |
| CN104487878A (zh) | 偏振分离器、偏振分离结构、光混合器和偏振分离器的制造方法 | |
| JP2016045256A (ja) | 偏波合波器及びそれを用いた光送信器 | |
| CN101404543B (zh) | 一种m-dpsk信号解调器 | |
| CN115668812A (zh) | 自相干光传送系统和接收器 | |
| CN103166713B (zh) | 一种相干接收机光混合器 | |
| CN106788774A (zh) | 一种dqpsk集成解调装置 | |
| CN102231649A (zh) | 一种实现dqpsk解调的装置 | |
| CN100383572C (zh) | 电控相移空间光桥接器 | |
| Xu et al. | Broadband free space 2× 4 90° optical hybrid for satellite laser communication |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Weizhao Optical Science-Technology Co., Ltd., Shanghai Liu Kang Document name: Notification of before Expiration of Request of Examination as to Substance |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110406 |