CN102262303A - 实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法 - Google Patents

实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法，属于光纤通信领域。该装置包括：偏振合波器、光环行器以及一段写有布拉格光栅的保偏光纤；所述偏振合波器设有X偏振方向输入端和Y偏振方向输入端，所述偏振合波器的输出端经光环行器与所述保偏光纤的任意一端连接；所述光环行器的输出端作为该装置的输出端。该装置结构简单，器件少，节省器件成本，用在光网络中，可提高波分复用系统的性能。

Description

实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法。
背景技术
近几年来，主干光传送网络对于传输业务容量的需求急剧增加，利用光的偏振特性携带信息或者实现性能提升的码型层出不穷，尤其是在海缆传输中，相邻信道是偏振正交的通信系统能够更有效地提高长距离光纤传送系统的性能，但是对于这些相邻信道需要做特殊的偏振处理的调制码型，使用普通的光合波与分波器件无法实现，因此需要实现一种性能价格比高同时能够实现偏振合波功能的光交错梳状滤波器。
目前能够实现偏振合波功能的光交错梳状滤波器件，主要是通过MZI(Mach-Zehnder interferometer马赫-曾德尔干涉仪)以级联方式和Michelson(迈克耳逊干涉仪)干涉方式来实现。器件成本较高，而且性能并不优异。
图1给出了基于MZI级联方式实现的器件，信号光经过MZI级联的器件，该器件通过三个光路(光路1、2、3)的级联，其中每个光路里面都包含有多个MZI(如图1中光路1中的C1、C2和C3)，通过MZI的串联，在输出的奇端和偶端得到通带波长交错的周期性传输谱，从而实现了光交错梳状滤波器，通过调节MZI的个数和周期间隔，可以得到不同周期和不同传输谱形状的梳状滤波谱。但由于无法很好实现偏振保持的功能，对于相邻通道偏振正交的信号无法进行偏振合波。
图2给出了基于Michelson干涉方式的光交错滤波器的结构框图。其中输入光从左侧端面的输入与输出端6输入到干涉仪中，经过50％的半透半反膜5，一部分光穿透进入到右边的右侧为高反射膜层7的空气间隙腔3内进行折反射，反射回的光再经过50％的半透半反膜5到达其中的一路输出端4。另一部分光被半透半反膜反射到上面的上端为高反射膜1的空气间隙腔2进行反射，然后原路返回到另一输出端6。由于两个空气间隙腔2、3腔体的腔长相差1/4波长，因此整个光程相差1/2波长，因此两个空气间隙腔2、3的透过率谱相反。通过调节两个空气间隙腔2、3的腔长，就可以调节梳状谱的周期从而实现不同周期的光交错梳状滤波器。这种滤波器中采用自由空间的方式，偏振性虽能够很好的保持，但成本过高，而且插损相比于其他方式较大。
从上述对现有光交错梳状滤波器件介绍中可知，现有光交错梳状滤波器件至少存在下述问题：
无法很好实现偏振保持的功能，对于相邻通道偏振正交的信号无法进行偏振合波；或结构复杂、体积大且成本过高，插损比较大。
发明内容
本发明实施方式提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，以较少器件可同时实现偏振合波与光交错滤波功能，降低了器件成本。
本发明实施例提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，包括：
偏振合波器、光环行器和保偏光纤；其中，所述保偏光纤上设有布拉格光栅；
所述偏振合波器，设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端，所述偏振合波器的输出端与所述光环行器连接，用于将具有X或Y偏振态的光信号从X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入进行合波后，经所述输出端输出至所述光环行器；
所述保偏光纤，一端与所述光环行器连接，用于经所述光环行器接收所述偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出；
所述光环行器的输出端口作为该交错滤波装置的输出端。
本发明实施例还提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，包括：
将具有X或Y偏振态的光信号从偏振合波器的X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入至所述偏振合波器进行合波；
合波后输出的光信号经光环行器输入到设有布拉格光栅的保偏光纤，通过所述保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出。
本发明实施例进一步提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，包括：
两个偏振分波器、两个偏振合波器、两个光环行器、两个保偏光纤和一个保偏光纤耦合器；其中，每个保偏光纤上均设有布拉格光栅；
每个偏振分波器，均设有一个输入端和两个输出端；
其中，第一偏振分波器的两个输出端分别与第一偏振合波器的X偏振方向输入端和第二偏振合波器的Y偏振方向输入端连接，用于将奇波信道的光信号分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器；
第二偏振合波器的两个输出端分别与第一偏振合波器的Y偏振方向输入端和第二偏振合波器的X偏振方向输入端连接，用于将偶波信道的光信号分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器；
每个偏振合波器，均设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端；两个偏振合波器的输出端分别与两个光环行器连接；每个偏振合波器用于将从X偏振方向输入端和Y偏振方向输入端输入的X偏振态光信号和Y偏振态光信号合波后输出至所连接的光环行器；
所述两个保偏光纤，分别与两个所述光环行器连接；每个保偏光纤用于经所连接光环行器接收一个偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所连接的光环行器的输出端口输出至所述保偏光纤耦合器；
所述两个光环行器的输出端口分别与所述保偏光纤耦合器连接后作为该光交错滤波装置的输出端。
本发明实施例又提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，包括：
将奇波信道的光信号通过第一偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；将偶波信道的光信号通过第二偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第一偏振合波器进行合波后输出至第一光环行器；
合波后输出的光信号经第一光环行器输入到设有布拉格光栅的第一保偏光纤，通过所述第一保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第二偏振合波器进行合波后输出至第二光环行器；
合波后输出的光信号经第二光环行器输入到设有布拉格光栅的第二保偏光纤，通过所述第二保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
经所述第一、第二保偏光纤滤波后输出的光信号分别经所述第一、第二光环行器的输出端口输出至一个保偏光纤耦合器进行耦合输出。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施例中通过偏振合波器经光环行器与设有布拉格光栅的保偏光纤配合，通过保偏光纤上设有的布拉格光栅对偏振合波器合波后的光信号进行反射及滤波，完成光信号的光交错滤波。该装置以较少器件实现了偏振正交合波与光交错滤波，具有结构简单，器件少，节省器件成本的特点。用在光网络中，可提高波分复用系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术提供的基于级联MZI方式的光交错滤波器的示意图；
图2为现有技术提供的基于Michelson干涉方式的光交错滤波器的示意图；
图3为本发明实施例一提供的实现偏振合波功能的光交错滤波装置的示意图；
图4为本发明实施例二提供的实现偏振合波功能的光交错滤波装置的示意图；
图5为本发明实施例二提供的光交错滤波装置用在偏振正交复用系统中交错滤波的示意图。
具体实施方式
为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，可用在偏振复用系统中，如图3所示，该装置包括：
偏振合波器21、光环行器22和保偏光纤23，其中保偏光纤23上设有布拉格光栅(FBG，Fiber Bragg Grating)，具体是在保偏光纤23的快、慢轴上均写有布拉格光栅24、241，布拉格光栅24、241可分别对X偏振态光信号和Y偏振态光信号进行反射；实际中，要使保偏光纤23的快、慢轴上布拉格光栅的反射光谱中心频率的频率差与所应用通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配；
其中，偏振合波器21设有X偏振方向输入端26、Y偏振方向输入端27和输出端211，偏振合波器21的X偏振方向输入端26对应奇波光信号28，偏振合波器21的Y偏振方向输入端27对应偶波光信号29。奇、偶波光信号28、29为偏振态正交，其偏振方向分别用X、Y来表示，X、Y偏振态光信号可以通过偏振合波器21进行偏振合波。
偏振合波器21的输出端211经光环行器22与保偏光纤23的任意一端连接；
所述的光环行器22设有三个端口A1、A2、A3，其工作方式为光信号仅能从第一端口A1输入，从第二端口A2输出，或者光信号仅能从第二端口A2输入，从第三端口A3输出，反之，则不能工作；
偏振合波器21的输出端与光环行器22的第一端口A1相连接，光环行器22的第二端口A2与所述保偏光纤23的任意一端连接；所述光环行器22的第三端口A3作为该光交错滤波装置的输出端。
上述装置中的光环行器22可采用具有偏振保持功能的光环行器。
上述装置中，对于保偏光纤的快、慢轴写有的布拉格光栅可在保偏光纤的快、慢轴上刻画同一个掩模图案来实现，由于保偏光纤的快、慢轴的折射率存在差异，因此，通过控制保偏光纤的快、慢轴的折射率差Δn就可以控制保偏光纤两个轴向有不同的传输透过率谱，可以实现光交错梳状滤波的功能。
对于调节保偏光纤两个轴向有不同的传输透过率谱，具体可通过下述几种方式：
可通过选择保偏光纤23的快、慢轴之间的折射率差Δn，使保偏光纤23的快、慢轴上所写有的布拉格光栅反射光谱的频差与所应用通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配。对保偏光纤而言，快、慢轴之间的折射率差Δn可由保偏光纤所用的材料与结构来确定。
也可以采用能通过外加应力微调快、慢轴之间的折射率差Δn的保偏光纤。应用时，通过外加应力微调保偏光纤的快、慢轴之间的折射率差Δn，使保偏光纤与所应用的通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配，这种通过外加应力来微调保偏光纤的快、慢轴之间的折射率差Δn的方式，可以适应通信系统的动态要求。
上述装置中的偏振合波器将偏振正交的两束光信号进行合波，然后再通过光环行器和保偏光纤进行反射及滤波，可实现对奇、偶信道的光信号的偏振保持作用，使得该装置既实现偏振保持又实现光交错滤波。
本实施例中的光交错滤波装置是一种利用偏振合波器与写有布拉格光栅的保偏光纤形成的实现集成光交错滤波器与偏振合波器功能的器件，通过较少的器件，可同时实现偏振保持合波和光交错梳状滤波器的功能，在保证性能的前提下，有效节省了器件成本。由于布拉格光栅技术较成熟，且偏振合波器也很便宜，因此该装置的成本可以控制到1000美金以下，远低于目前的光交错滤波器。
实施例二
本实施例提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，可用在偏振复用系统中，该方法可利用上述实施例一中给出的装置，对输入的光信号进行滤波，具体方法包括下述步骤：
如图3所示，当具有X偏振态的光信号28或Y偏振态的光信号29从偏振合波器21的X偏振方向输入端26或Y偏振方向输入端27分别输入到偏振合波器21后，在偏振合波器21中进行合波后(图3中箭头A表示奇波信道的光信号的偏振方向、箭头B表示偶波信道的光信号的偏振方向)，由输出端211输出至光环行器22，经光环行器22的第一端口A1、第二端口A2输入到保偏光纤23中，分别被写在保偏光纤23的快、慢轴上的布拉格光栅24、241进行反射并滤波后，X偏振态光信号或Y偏振态光信号又通过光环行器22的第三端口A3输出(输出的光信号如图3中210所示，箭头C表示该输出的光信号的偏振方向)，实现了对不同偏振方向的光信号的交错滤波。
本实施例的方法中，以较少器件可实现对不同偏振方向光信号的偏振保持与交错滤波，降低了偏振复用系统对光信号交错滤波的成本。
实施例三
本实施例提供另一种结构的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，可用在普通单偏振通信系统或偏振正交复用系统中，如图4所示，该装置包括：
两个偏振分波器310、320、两个偏振合波器31、32、两个光环行器33、34、两个保偏光纤35、36和一个保偏光纤耦合器39；其中，每个保偏光纤上均设有布拉格光栅，具体是在每个保偏光纤的快、慢轴均写有布拉格光栅，写在所述保偏光纤的快、慢轴上的布拉格光栅分别对X偏振态光信号和Y偏振态光信号反射；实际中，要使每个保偏光纤的快、慢轴上布拉格光栅的反射光谱中心频率的频率差与所应用通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配；
上述装置中，每个偏振分波器，均设有一个输入端37和两个输出端；
其中，第一偏振分波器310的两个输出端分别与第一偏振合波器31的X偏振方向输入端和第二偏振合波器32的Y偏振方向输入端连接，用于将奇波信道的光信号40分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器31、32；
第二偏振合波器320的两个输出端分别与第一偏振合波器31的Y偏振方向输入端和第二偏振合波器32的X偏振方向输入端连接，用于将偶波信道的光信号41分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器31、32；
每个偏振合波器，均设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端；两个偏振合波器31、32的输出端分别与两个光环行器33、34连接；每个偏振合波器用于将从X偏振方向输入端和Y偏振方向输入端输入的X偏振态光信号和Y偏振态光信号合波后输出至所连接的光环行器；
所述两个保偏光纤35、36，分别与两个所述光环行器33、34连接；每个保偏光纤用于经所连接光环行器接收一个偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所连接的光环行器的输出端口输出至所述保偏光纤耦合器39；
所述两个光环行器33、34的输出端口分别与所述保偏光纤耦合器39连接后作为该光交错滤波装置的输出端。
本实施例的光交错滤波装置，以较少的器件即可实现对普通单偏振通信系统或偏振正交复用系统进行光交错滤波，有效降低了对单偏振通信系统或偏振正交复用系统进行光交错滤波的成本。
实施例四
本实施例提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，主要利用上述实施例三给出的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，在普通单偏振通信系统或偏振正交复用系统中对光信号进行交错滤波，该方法包括：
将奇波信道的光信号通过第一偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；将偶波信道的光信号通过第二偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第一偏振合波器进行合波后输出至第一光环行器；
合波后输出的光信号经第一光环行器输入到设有布拉格光栅的第一保偏光纤，通过所述第一保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第二偏振合波器进行合波后输出至第二光环行器；
合波后输出的光信号经第二光环行器输入到设有布拉格光栅的第二保偏光纤，通过所述第二保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
经所述第一、第二保偏光纤滤波后输出的光信号分别经所述第一、第二光环行器的输出端口输出至一个保偏光纤耦合器进行耦合输出。
下面结合图4对利用实施例三中的装置在单偏振通信系统中进行滤波的方法进行说明：
如图4所示，奇、偶波信道40、41(图4中箭头A表示奇波信道的光信号的偏振方向、箭头B表示偶波信道的光信号的偏振方向)是单偏振光信号，其中奇波信道仅包含X偏振方向上的光信号，偶波信道仅包含Y偏振方向上的光信号。
两个偏振分波器310和320用来将偏振态正交的奇波、偶波信道40、41的光信号分别分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，即偏振分波器310将奇波信道40的光信号分为X偏振态光信号和Y偏振态光信号，偏振分波器320将偶波信道41的光信号分为X偏振态光信号和Y偏振态光信号；
偏振分波器310分出的奇波信道40的X偏振态光信号与偏振分波器320分出的偶波信道41的Y偏振态光信号分别输入至偏振合波器31进行合波，合波后的光信号经光环行器33的第一端口B1、第二端口B2输出至保偏光纤35中，这样奇波信道40的X偏振方向上的光信号与偶波信道41的Y偏振方向上的光信号分别被写在保偏光纤35的快、慢轴上的布拉格光栅351、352反射并滤波后，奇波信道40的X偏振态光信号与偶波信道41的Y偏振态光信号又通过光环行器33的第三端口B3输出(输出光信号如图4中42所示)；
同样的原理，当偏振分波器310分出的奇波信道40的Y偏振态光信号与偏振分波器320分出的偶波信道41的X偏振态光信号进入偏振合波器32进行合波后，通过光环行器34的第一端口C1、第二端口C2进入保偏光纤36中，奇波信道的Y偏振态光信号与偶波信道的X偏振态光信号分别被写在保偏光纤36的快、慢轴上的布拉格光栅361、362反射并滤波后，奇波信道40的Y偏振态光信号和偶波信道41的X偏振态光信号又通过光环行器34的第三端口C3输出；
两个光环行器33、34的第三端口B3、C3分别与保偏光纤耦合器39的两个输入端连接，经保偏光纤耦合器39的输出端对滤波后的光信号进行输出。
在上述装置中通过调整写有布拉格光栅351、361的保偏光纤35、36的快、慢轴的折射率差Δn，可以调整两个保偏光纤的快、慢轴上布拉格光栅反射谱的频率间隔，从而可以实现对奇、偶信道的光信号的交错滤波，经过光交错滤波后的信号如图4中的44所示(图4中箭头C表示滤波后输出的光信号的偏振方向)。
下面结合图5对利用实施例三中给出的装置在偏振正交复用系统中进行滤波的方法进行说明：
如图5所示，奇、偶波信道50、51(图5中箭头A表示奇波信道的光信号的偏振方向、箭头B表示偶波信道的光信号的偏振方向)都是偏振正交光信号，其中奇波信道包含X、Y偏振方向上的光信号，偶波信道也包含X、Y偏振方向上的光信号。
两个偏振分波器310和320用于将偏振态正交的奇波、偶波信道50、51的光信号分别分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，即偏振分波器310将奇波信道40的光信号分为X偏振态光信号和Y偏振态光信号，偏振分波器320将偶波信道41的光信号分为X偏振态光信号和Y偏振态光信号；
偏振分波器310分出的奇波信道40的X偏振态光信号与偏振分波器320分出的偶波信道41的Y偏振态光信号分别输入至偏振合波器31进行合波，合波后的光信号经光环行器33的第一端口B1、第二端口B2输出至保偏光纤35中，这样奇波信道50的X偏振态光信号与偶波信道51的Y偏振态光信号分别被写在保偏光纤35的快、慢轴上的布拉格光栅351、352反射并滤波后，奇波信道50的X偏振态光信号与偶波信道51的Y偏振态光信号又通过光环行器33的第三端口B3输出(输出的光信号如图5中的52所示)；
同样的原理，当偏振分波器310分出的奇波信道50的Y偏振态光信号与偏振分波器320分出的偶波信道51的X偏振态光信号进入偏振合波器32进行合波后，通过光环行器34的第一端口C1、第二端口C2进入保偏光纤36中，奇波信道50的Y偏振态光信号与偶波信道51的X偏振态光信号分别被写在保偏光纤36的快、慢轴上的布拉格光栅361、362反射并滤波后，奇波信道50的Y偏振态光信号和偶波信道51的X偏振态光信号又通过光环行器34的第三端口C3输出；
两个光环行器33、34的第三端口B3、C3分别与保偏光纤耦合器的两个输入端连接，经保偏光纤耦合器39的输出端对滤波后的光信号进行输出(输出的光信号如图5中的53所示)。
在上述装置中通过调整写有布拉格光栅351、361的保偏光纤35、36的快、慢轴的折射率差Δn，可以调整两个保偏光纤的快、慢轴上布拉格光栅反射谱的频率间隔，从而可以实现对奇、偶信道的光信号的交错滤波，经过光交错滤波后的信号如图5中的54所示(图5中箭头C表示滤波后输出的光信号的偏振方向)。
综上所述，本发明实施例中通过偏振合波器经光环路器与写有布拉格光栅的保偏光纤配合，通过选择保偏光纤上的布拉格光栅来调整快、慢轴的折射率差Δn，同时实现偏振保持合波和光交错梳状滤波器的功能。由于布拉格光栅技术较成熟，偏振合波器也很便宜，使该装置成本低，可以控制到1000美金以下，远低于目前的光交错滤波器。该装置结构简单，可同时实现偏振正交合波与光交错滤波器的功能。可提高WDM(Wavelength DivisionMultiplexing，波分复用)系统的非线性容纳能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，包括：
偏振合波器、光环行器和保偏光纤；其中，所述保偏光纤上设有布拉格光栅；
所述偏振合波器，设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端，所述偏振合波器的输出端与所述光环行器连接，用于将具有X或Y偏振态的光信号从X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入进行合波后，经所述输出端输出至所述光环行器；
所述保偏光纤，一端与所述光环行器连接，用于经所述光环行器接收所述偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出；
所述光环行器的输出端口作为该交错滤波装置的输出端。
2.根据权利要求1所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述保偏光纤设有布拉格光栅包括：
在所述保偏光纤的快、慢轴均写有布拉格光栅，写在所述保偏光纤快、慢轴上的布拉格光栅分别对X偏振态和Y偏振态的光信号反射。
3.根据权利要求2所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述在所述保偏光纤的快、慢轴均写有布拉格光栅包括：
保偏光纤的快、慢轴上布拉格光栅的反射光谱中心频率的频率差与所应用通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配。
4.根据权利要求1所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述保偏光纤为能通过外加应力微调快轴和慢轴之间的折射率差Δn的保偏光纤。
5.根据权利要求1所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述光环行器为具有偏振保持功能的光环行器。
6.一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，其特征在于，包括：
将具有X或Y偏振态的光信号从偏振合波器的X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入至所述偏振合波器进行合波；
合波后输出的光信号经光环行器输入到设有布拉格光栅的保偏光纤，通过所述保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出。
7.根据权利要求6所述的实现偏振合波功能的光交错滤波方法，其特征在于，所述通过保偏光纤快上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波包括：
通过写在保偏光纤快轴、慢轴上的布拉格光栅分别对输入的X或Y偏振态的光信号进行反射并滤波，完成对X或Y偏振态的光信号的光交错滤波。
8.一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，包括：
两个偏振分波器、两个偏振合波器、两个光环行器、两个保偏光纤和一个保偏光纤耦合器；其中，每个保偏光纤上均设有布拉格光栅；
每个偏振分波器，均设有一个输入端和两个输出端；
其中，第一偏振分波器的两个输出端分别与第一偏振合波器的X偏振方向输入端和第二偏振合波器的Y偏振方向输入端连接，用于将奇波信道的光信号分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器；
第二偏振合波器的两个输出端分别与第一偏振合波器的Y偏振方向输入端和第二偏振合波器的X偏振方向输入端连接，用于将偶波信道的光信号分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器；
每个偏振合波器，均设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端；两个偏振合波器的输出端分别与两个光环行器连接；每个偏振合波器用于将从X偏振方向输入端和Y偏振方向输入端输入的X偏振态光信号和Y偏振态光信号合波后输出至所连接的光环行器；
所述两个保偏光纤，分别与两个所述光环行器连接；每个保偏光纤用于经所连接光环行器接收一个偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所连接的光环行器的输出端口输出至所述保偏光纤耦合器；
所述两个光环行器的输出端口分别与所述保偏光纤耦合器连接后作为该光交错滤波装置的输出端。
9.根据权利要求8所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述每个保偏光纤上均设有布拉格光栅包括：
在每个保偏光纤的快、慢轴均写有布拉格光栅，写在所述保偏光纤快、慢轴上的布拉格光栅分别对X偏振态光信号和Y偏振态光信号反射。
10.根据权利要求9所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述在每个保偏光纤的快、慢轴均写有布拉格光栅包括：
在每个保偏光纤的快、慢轴上布拉格光栅的反射光谱中心频率的频率差与所应用通信系统中相邻奇、偶波信道的频率差相匹配。
11.根据权利要求8所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述保偏光纤为能通过外加应力微调快轴和慢轴之间的折射率差Δn的保偏光纤。
12.根据权利要求8所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述光环行器为具有偏振保持功能的光环行器。
13.一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，其特征在于，包括：
将奇波信道的光信号通过第一偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；将偶波信道的光信号通过第二偏振分波器分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第一偏振合波器进行合波后输出至第一光环行器；
合波后输出的光信号经第一光环行器输入到设有布拉格光栅的第一保偏光纤，通过所述第一保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
将分开后得到的奇波信道的X偏振态光信号和偶波信道的Y偏振态光信号输入到第二偏振合波器进行合波后输出至第二光环行器；
合波后输出的光信号经第二光环行器输入到设有布拉格光栅的第二保偏光纤，通过所述第二保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；
经所述第一、第二保偏光纤滤波后输出的光信号分别经所述第一、第二光环行器的输出端口输出至一个保偏光纤耦合器进行耦合输出。
14.根据权利要求13所述的实现偏振合波功能的光交错滤波装置，其特征在于，所述奇波信道的光信号和偶波信道的光信号均为单偏振光信号；或所述奇波信道的光信号和偶波信道的光信号均为偏振态正交光信号。
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