CN103379069B

CN103379069B - 无热dqpsk和/或dpsk解调器

Info

Publication number: CN103379069B
Application number: CN201210115288.8A
Authority: CN
Inventors: 李惠萍; 陈凡; 陈小林; 兰发华
Original assignee: Finisar Corp
Current assignee: Finisar Optoelectronic Communications (Shanghai) Co., Ltd.
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: CN103379069A; US20130271822A1; US8792155B2

Abstract

本发明涉及一种解调器和光学接收器。在一些示例实施例中，解调器可以包括输入偏振分束器(IPBS)、输入半波片(IHWP)、立方偏振分束器(CPBS)、第一反射器(R1)、第二反射器(R2)、第一四分之一波片(QWP1)、第二四分之一波片(QWP2)、移束器(BD)、输出半波片(OHWP)和输出偏振分束器(OPBS)。CPBS可以被定位为接收来自IPBS的输出。IHWP可以被定位在IPBS和CPBS之间。R1可以被定位为接收并且返回来自CPBS的第一输出。QWP1可以被设置在CPBS和R1之间。R2可以被定位为接收并且返回来自CPBS的第二输出。QWP2可以被定位在CPBS和R2之间。BD可以被定位为接收来自CPBS的第三输出。OPBS可以被定位为接收来自BD的输出。OHWP可以被定位在BD和OPBS之间。

Description

无热DQPSK和/或DPSK解调器

技术领域

本发明总体而言涉及光通信系统。更具体地，一些示例实施例涉及用于相移键控信号的解调器。

背景技术

通信技术已改变了我们的世界。随着在网络上通信的信息量的增加，高速传输已变得更加关键。高速通信常常依赖于网络节点之间的高带宽容量链路的存在。对于光链路，一个网络节点处的光电模块、诸如收发器或应答器模块将电数据转换为用于在光信道上传送的光数据。在其他网络节点处，另一收发器模块接收光信号，并且将该信号转换为电信号。收发器配备有发送和接收信道，使得双向通信是可能的。

目前，正在开发速度为40吉比特每秒(有时缩写为“40G”)的光链路的标准。事实上，电气电子工程师协会(常简称为“IEEE”)，即网络技术领域的首要专业协会，近来已投票决定下一代以太网技术将提供对40吉比特以太网以及100吉比特以太网的支持，并且已建立若干任务组以对仍在开发中的适当标准进行开发。

当前，用于以太网光链路应用的40G单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)标准正在开发中。将需要在发送侧利用相移键控(PSK)、差分相移键控(DPSK)或差分正交相移键控(DQPSK)对在40G光纤中发送的信号进行调制并且在接收侧进行解调。

PSK光信号典型地包括归零(RZ)信号，归零信号具有由低强度区域隔开的一系列相对高强度的脉冲。对于DPSK光信号，相邻脉冲之间的相位差可以对信息进行编码。例如，在一些DPSK编码方案中，π的相位差对比特1进行编码，而0或2π的相位差对比特0进行编码。对于DQPSK光信号，相位差可以是例如0(或2π)、π/2、π和3π/2，其分别对应于数据比特“00”、“01”、“11”和“00”。

PSK信号的解调包括将编码成脉冲的相位信息转换为幅度调制，使得可以借助于光电二极管或者其他光传感器来检测数据。在传统的解调器中，这是借助于诸如马赫-策德尔(Mach-Zehnder)干涉仪或迈克耳孙(Michelson)干涉仪的延迟线干涉仪(“DLI”)实现的。DLI通过将输入信号分为第一信号和第二信号进行操作。第一信号和第二信号沿不同长度的光路行进，并且随后重新组合成一个或多个输出信号。光路长度的差被选择为，使得在重新组合时第一信号和第二信号将根据相邻脉冲之间的相位差而相长地和/或相消地彼此干涉。

本文要求保护的主题内容不限于解决任何有缺点的实施例或者仅在诸如上文描述的环境中操作的实施例。相反，该背景仅被提供用于说明可以实践本文描述的一些实施例的一个示例性技术领域。

发明内容

本文描述的一些示例实施例总体而言涉及解调器，诸如DPSK和DQPSK解调器。

在一些示例实施例中，解调器可以包括输入偏振分束器、输入半波片、立方偏振分束器、第一反射器、第二反射器、第一四分之一波片、第二四分之一波片、移束器、输出半波片和输出偏振分束器。立方偏振分束器可以被定位为接收来自输入偏振分束器的输出。输入半波片可以被定位在输入偏振分束器和立方偏振分束器之间。第一反射器可以被定位为接收并且返回来自立方偏振分束器的第一输出。第一四分之一波片可以被定位在立方偏振分束器和第一反射器之间。第二反射器可以被定位为接收并且返回来自立方偏振分束器的第二输出。第二四分之一波片可以被定位在立方偏振分束器和第二反射器之间。移束器可以被定位为接收来自立方偏振分束器的第三输出。输出偏振分束器可以被定位为接收来自移束器的输出。输出半波片可以被定位在移束器和输出偏振分束器之间。

本发明的另外的特征和优点将在下文的描述中阐述，并且一部分将根据该描述而明显，或者可以通过本发明的实践而习得。本发明的特征和优点可以借助于所附权利要求中具体指出的手段和组合来实现并获得。本发明的这些和其他特征将根据下面的描述和所附权利要求而变得更明显，或者可以通过如下文阐述的对本发明的实践而习得。

附图说明

为了进一步阐明本发明的以上和其他优点及特征，将参照附图中所示的本发明的具体实施例提供本发明的更具体的描述。应认识到，这些附图仅示出了本发明的典型的实施例并且因此不应被视为对其范围的限制。将通过使用附图以额外的特征和细节来描述和说明本发明，在附图中：

图1图示了根据一些实施例的适于使用的光纤通信系统；

图2A和2B图示了根据一些实施例的适于解调的DPSK或DQPSK信号的属性；

图3图示了根据一些实施例的可以在图1的光纤通信系统中实现的DQPSK解调器以及另外的部件的示例实施例的立体图；

图4图示了可以在图1的光纤通信系统中实现的DQPSK解调器的实施例的立体图；

图5A图示了图4中所示的DQPSK解调器的上层处的俯视图以及DQPSK解调器的上层处的第一正交分量的传播；

图5B图示了图4中所示的DQPSK解调器的下层处的俯视图以及DQPSK解调器的下层处的第二正交分量的传播；

图5C图示了图5A和5B的DQPSK解调器的输入偏振分束器和输入半波片的侧视图，以及信号经过输入偏振分束器和输入半波片的传播；

图5D至5E图示了图5A和5B的同一上层和下层处的立方偏振分束器的俯视图，以及信号经过上层和下层处的立方偏振分束器的传播；

图5F至5G图示了图5A和5B的同一上层和下层处的重定向元件、第三四分之一波片和立方偏振分束器的俯视图，以及信号经过上层和下层处的重定向元件、第三四分之一波片和立方偏振分束器的传播；

图5H至5K图示了图5A和5B的DQPSK解调器的输出偏振分束器和输出半波片的第一、第二、第三和第四侧视图，并且示出了信号经过输出偏振分束器和输出半波片的传播；

图6A至6C图示了传播经过图5A至5K中图示的部件的信号的各种偏振状态；

图7A图示了可以在图1的光纤通信系统中实现的DPSK解调器的上层处的俯视图，以及DPSK解调器的上层处的第一正交分量的传播；

图7B图示了图7A中所示的DPSK解调器的下层处的俯视图，以及DPSK解调器的下层处的第二正交分量的传播；

图7C图示了图7A和7B的DPSK解调器的输入偏振分束器和输入半波片的侧视图，以及信号经过输入偏振分束器和输入半波片的传播；

图7D图示了图7A和7B的DPSK解调器的输出偏振分束器和输出半波片的第一侧视图，以及信号经过输出偏振分束器和输出半波片的传播；

图7E图示了图7A和7B的DPSK解调器的输出偏振分束器和输出半波片的第二侧视图，以及信号经过输出偏振分束器和输出半波片的传播；

图8图示了传播经过图7A和7B的DPSK解调器的部件的信号的各种偏振状态。

具体实施方式

现将参照附图来描述本发明的示例实施例的各个方面。要理解的是，附图是这些示例实施例的图示性和示意性的表示，而非限制本发明，而且它们不一定依比例绘制。

I.示例的操作环境

参照图1，根据一些实施例的适于使用的光纤通信系统100的操作环境包括差分相移键控或差分正交相移键控(DPSK或DQPSK)发送器102，发送器102将来自数据源104的数据编码成在光纤106上承载的DPSK或DQPSK光信号(未示出)。根据发送器102的配置，光信号可以包括DPSK光信号或DQPSK光信号。在DPSK和DQPSK光信号中，DPSK或DQPSK光信号的相位差表示特定的比特符号或样式。DPSK光信号的相位差可以是两个可能值之一，每个值对应于不同的1比特的符号(例如，1或0)，而DQPSK光信号的相位差可以是四个可能值之一，每个值对应于不同的2比特的符号(例如，00、01、10或11)。

发送器102生成的光信号在光纤106上传送到包括DPSK或DQPSK解调器的接收器108。解调器将DPSK或DQPSK信号转换为多个解调信号，这些解调信号随后被传送到用于储存和/或处理的另一设备，诸如主机设备(未示出)的主机存储器110。除了解调器之外，接收器108还可以包括用于将多个解调信号从解调器传递到主机存储器110的一个或多个其他部件。所述一个或多个其他部件可以包括但不限于准直带状阵列307(图3)，准直带状阵列307随后将信号提供给连接到主机存储器110的一个或多个光电接收器(未示出)。

参照图2A，DPSK光信号或DQPSK光信号可以具有图示的归零(RZ)幅度曲线，所述归零幅度曲线包括由局部最小值隔开的脉冲202A、202B。如图2B的相位曲线所示，每个脉冲202B相对于前一脉冲202A具有相位差204。脉冲202A、202B的相位206A、206B之间的相位差204分别对信息进行编码。在示例的DPSK调制方案中，π的相位差204对比特1进行编码，而0或2π的倍数的相位差204对比特0进行编码。在示例的DQPSK调制方案中，0、π/2、π和3π/2的相位差204每个被分配唯一的2比特值。例如，根据一些实施例，0、π/2、π和3π/2的相位差204分别被分配唯一的2比特值00、01、11和00。

II.示例的DQPSK解调器系统

参照图3，公开了适于在图1的光纤通信系统100中使用的DQPSK解调器301和另外的部件的示例实施例。例如，DQPSK解调器301和另外的部件可以对应于图1的接收器108。图3图示了封装在壳体302中的DQPSK解调器301的立体图。DQPSK解调器301被定位为接收来自准直器305的输入调制信号，并且准直带状阵列307被定位为接收DQPSK解调器301的输出，并且将输出提供给外部主机(未示出)的接收设备(未示出)。

DQPSK解调器301可以包括各种光学部件，总体被标为308。图3的实施例中的光学部件308例如可以包括：输入偏振分束器308a和中间偏振分束器308b，立方偏振分束器308c、硅板308d、第一反射器308f和第二反射器308e，第一四分之一波片308h和第二四分之一波片308g，重定向元件308m，移束器(beam displacer)308j，半波片308k和输出偏振分束器308l。

参照图4，公开了各种光学部件400的立体图，其可以在根据本文公开的至少一些实施例布置的DQPSK解调器401中实现。光学部件400被布置成大体是图3的光学部件308的镜像的光学布局。因此，在一些实施例中，光学部件400可以被实现成如下的DQPSK解调器：例如，其可以具有图3的DQPSK解调器301所示的布局的镜像布局。

总体而言，图4中所示的光学部件400可以用与上文参照图3解释的方式相似的方式被布置为接收来自准直器的输入调制信号并且可以被定位为将输出解调信号传递到准直带状阵列。DQPSK解调器401可以包括输入偏振分束器(IPBS)403、中间偏振分束器(中间PBS)405和输出偏振分束器(OPBS)407。还提供了移束器(BD)419。DQPSK解调器401还包括立方偏振分束器(CPBS)409、第一反射器(R1)411、第二反射器(R2)413、硅板415、以及重定向元件诸如直角反射器(RAR)417。DQPSK解调器401还包括第一四分之一波片(QWP1)421、第二四分之一波片(QWP2)423、第三四分之一波片(QWP3)425、输入半波片(IHWP)427、中间半波片(中间HWP)429和输出半波片(OHWP)431。

如下文更详细讨论的，R1 411和R2 413可以由相同和/或不同的材料构成。尽管在一些实施例中R1 411和R2 413可以由不同的材料构成，但是它们可以热匹配，使得R1411和R2 413具有由热膨胀系数和热光系数引起的相同的光路变化。R1 411和R2 413的热匹配可以为DQPSK解调器401提供无热设计，使得环境温度的改变以及DQPSK解调器401的部件的改变不会影响解调器的功能。

可选地，前述的DQPSK解调器401的部件可以形成在基板422上或者耦接到基板422。基板422可以包括熔融硅石或者其他适当的基板材料。在一些实施例中，基板可以具有例如沿边缘422A测量的约21毫米(“mm”)的长度、沿边缘422B测量的约2mm的高度以及沿边缘422C测量的约18mm的宽度。

总体而言，DQPSK解调器401被配置为接收DQPSK信号并且将其转换成四个幅度调制干涉信号。因此，在一些实施例中，DQPSK解调器401执行四次相位跳跃(phase-stepped)干涉。可以由客户规定一准确的自由光谱范围(FSR)，该自由光谱范围可以由包括R1 411的第一光路和包括R2 413的第二光路之间的光路差产生。该光路差，例如每个光束在不同的光路中行进的距离差，确定了所得的FSR。此外，可以由BD419引入180°相位差。最后，可以由QWP3425引入的干涉以及由两个光路差产生的干涉的组合引入额外的90°相位差，QWP3 425可以被配置为在两个输出信号中产生相位延迟。

如下文更详细讨论的，当具有相同频率但是具有不同相位的两个信号组合时，得到的组合信号由两个组成信号的波之间的相位差确定——同相波将经历相长干涉，而异相波将经历相消干涉。

A.示例操作

现将结合图4、5A至5G以及6A至6C描述DQPSK解调器401的操作示例。图5A和5B分别图示了图4的DQPSK解调器401的上层和下层处的俯视图以及输入信号401a的相应的第一正交分量信号Y(图5A)和第二正交分量信号X(图5B)的传播。图5C图示了IPBS 403和IHWP 427的侧视图以及任意限定的a-b坐标系统，其中“a”轴通常在竖直方向上，而“b”轴通常在水平方向上。

参照图5A和5B，DQPSK解调器401可以被配置为在IPBS 403处接收进入的光信号401a。参照图5C，在IPBS 403的输入处，进入的光信号401a可以具有在图6A中的600处标出的偏振状态。IPBS 403可以被配置为将进入的光信号401a分成第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X，并且经由IHWP 427输出第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X。第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X彼此竖直地移位并且基本上彼此平行。在图6A中，分开之后、经过IHWP之前的第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X中的每个的偏振状态分别在601Y和601X处标出。

如图5A至5C中所示，IPBS 403也可以使IHWP 427位于IPBS 403的输出处。IHWP427可以被配置为使第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X的偏振状态旋转。在一些实施例中，IHWP 427可以具有两个部分，即第一部分和第二部分，其中第一正交分量信号Y经过第一部分并且第一部分取向在约-22.5度处，第二正交分量信号X经过第二部分并且第二部分取向在约22.5度处。请注意先前的取向角度是否准确。如这里使用的，应用于诸如HWP或QWP的波片的术语“取向在”指的是波片晶体的光轴角度相对于信号的取向。经过IHWP 427之后的第二正交分量信号X的偏振状态在图6A中的602X处标出，并且经过IHWP 427之后的第一正交分量信号Y的偏振状态在图6A中的602Y处标出。

参照图5A，如图5A的俯视图中所示，第一正交分量信号Y可以继续在DQPSK解调器401的各种光学部件400的上层处传播经过。参照图5B，如图5B的俯视图中所示，第二正交分量信号X可以继续在DQPSK解调器401的各种光学部件400的下层处传播。

因此，结合地参照图5A和5B，随后可以将第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X提供给中间PBS 405，中间PBS 405可以被配置为将第一正交分量信号Y(图5A)以及第二正交分量信号X(图5B)分光。具体地，图5A示出了被中间PBS 405分为正交分量信号Ya和Yb的第一正交分量信号Y，正交分量信号Ya和Yb在上层中基本上彼此平行并且水平地彼此移位。同样地，图5B示出了被中间PBS 405分为正交分量信号Xa和Xb的第二正交分量信号X，正交分量信号Xa和Xb在下层中基本上彼此平行并且水平地彼此移位。四个正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb在由中间PBS 405分开之后，可以分别具有图6A中的603Ya、603Yb、603Xa和603Xb处标出的偏振状态。

如图5A和5B中所示，中间HWP 429可以位于中间PBS 405的输出处。在至少一些示例实施例中，中间HWP 429可以具有四个部分，其包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，其中Xa经过的第一部分取向在约-22.5度处，Xb经过的第二部分取向在约22.5度处，Ya经过的第三部分取向在约-22.5度处，并且Yb经过的第四部分取向在约22.5度处。中间HWP 429可以被配置为使每个Ya、Yb、Xa和Xb的偏振状态改变以分别具有图6A中的604Ya、604Yb、604Xa和604Xb处标出的偏振状态。

如图5A和5B中所示，随后可以将正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb提供给CPBS409。CPBS 409包括内表面409a，在一些实施例中内表面409a可以相对于正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb的传播方向取向为约45°角。具体地，正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb中的每个在内表面409a处的入射角可以相对于内表面409a的法向成约45°。内表面409a可以被配置为通过经90°角反射每个正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb的第一偏振分量、并且通过透射每个正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb的第二偏振分量，将正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb分光。例如，正交分量信号Ya可以被分成正交分量信号Ya1和Ya2，其中Ya1可以从入射角反射90°到第一光路中，而Ya2可以透射经过内表面409a到第二光路中。因此，CPBS 409在CPBS 409的内表面409a处将四个正交分量信号Ya、Yb、Xa和Xb分成八个正交分量信号Ya1、Ya2、Yb1、Yb2、Xa1、Xa2、Xb1和Xb2。

包括Ya1、Yb1(图5A)、Xa1和Xb1(图5B)的四个正交分量信号在包括R1 411的第一光路中行进。正交分量信号Ya1、Yb1、Xa1和Xb1行进经过QWP 421，被R1 411反射，并且经由HWP1 421返回CPBS 409的内表面409a。在到达QWP1 421之前，正交分量信号Ya1、Yb1、Xa1和Xb1可以具有图6A中标出的偏振状态，在605a处标出了Ya1的偏振状态，在605b处标出了Yb1的偏振状态，在605c处标出了Xa1的偏振状态，并且在605d处标出了Xb1的偏振状态。

参照图5A和5B，R1 411可以具有第一基本上非反射表面411a(以下称为“第一表面411a”)和第二基本上反射表面411b(以下称为“第二表面411b”)。QWP1 421可以位于第一表面411a上或附近。在至少一些示例实施例中，QWP1 421可以取向在约45度处。如下文所述，QWP1 421可以被配置为使经过QWP1 421两次的每个信号的偏振状态旋转90°。

在经过QWP1 421一次之后，Ya1、Yb1(图5A)和Xa1、Xb1(图5B)可以经过R1 411的第一表面411a并且可以由R1 411的第二表面411b反射。在由第二表面411b反射之后，Ya1、Yb1、Xa1和Xb1可以第二次经过QWP1 421。在第一次经过QWP1 421、由第二表面411b反射、并且第二次经过QWP1 421之后，Ya1、Yb1、Xa1和Xb1中的每个的偏振状态的净改变可以是90°。因此，在第二次经过QWP1 421之后，Ya1、Yb1、Xa1和Xb1可以具有图6A中标出的偏振状态，在605a′处标出了Ya1的偏振状态，在605b′处标出了Yb1的偏振状态，在605c′处标出了Xa1的偏振状态，并且在605d′处标出了Xb1的偏振状态。Ya1、Yb1、Xa1和Xb1随后可以重新进入CPBS 409，其中Ya1、Yb1、Xa1和Xb1中的每个可以在CPBS 409的内表面409a处与行进在第二光路中的包括Ya2、Yb2(图5A)和Xa2、Xb2(图5B)的四个正交分量信号中的相应一个重新组合。

在第二光路中，Ya2、Yb2(图5A)和Xa2、Xb2(图5B)可以透射经过CPBS 409的内表面409、经过硅板415、经过QWP2 423、并且可以在经过QWP2 423和硅板415返回内表面409a之前由R2 413反射。在到达QWP2 423之前，Ya2、Yb2、Xa2、Xb2可以具有图6B中标出的偏振状态，在606a处标出了Ya2的偏振状态，在606b处标出了Yb2的偏振状态，在606c处标出了Xa2的偏振状态，并且在606d处标出了Xb2的偏振状态。

再次参照图5A和5B，R2 413可以具有第一基本上非反射表面413a(以下称为“第一表面413a”)和第二基本上反射表面413b(以下称为“第二表面413b”)。QWP2 423可以位于第一表面413a上或附近。QWP2 423可以取向在约45度处。如下文更详细描述的，QWP2 423可以被配置为使Ya2、Yb2(图5A)和Xa2、Xb2(图5B)中的每个在经过QWP2 423两次之后将偏振状态改变90°。

在离开CPBS 409之后，Ya2、Yb2、Xa2和Xb2中的每个可以经过硅板415、QWP2423以及第一表面413a以进入R2 413，随后Ya2、Yb2、Xa2和Xb2中的每个可以被R2 413的第二表面413b反射。在被第二表面413b反射之后，Ya2、Yb2、Xa2和Xb2可以第二次经过QWP2 423，其中Ya2、Yb2、Xa2和Xb2中的每个的偏振状态可以旋转90°。在第二次经过QWP2 423之后在QWP2 423的输出处，Ya2、Yb2、Xa2和Xb2可以具有图6B中标出的偏振状态，在606a′处标出了Ya2的偏振状态，在606b′处标出了Yb2的偏振状态，在606c′处标出了Xa2的偏振状态，并且在606d′处标出了Xb2的偏振状态。

从QWP2 423输出后，Ya2、Yb2(图5A)和Xa2、Xb2(图5B)可以在到达CPBS409之前再次经过硅板415。Ya2、Yb2、Xa2、Xb2随后可以重新进入CPBS 409，其中每个信号将在CPBS 409的内表面409a处与来自第一光路的包括Ya1、Yb1、Xa1和Xb1的四个正交分量信号重新组合以产生四个正交信号对Ya1+Ya2、Xa1+Xa2、Yb1+Yb2和Xb1+Xb2。

换言之，来自第一光路的包括Ya1、Yb1、Xa1和Xb1的四个正交分量信号以及来自第二光路的包括Ya2、Yb2、Xa2和Xb2的四个正交分量信号可以入射在CPBS 409的内表面409a上。此时，由于QWP1 421或QWP2 423中的相应一个提供的偏振状态旋转，最初由内表面409反射的包括Ya1、Yb1、Xa1和Xb1的四个正交分量信号可以透射经过内表面409a，而最初由内表面409透射的包括Ya2、Yb2、Xa2和Xb2的四个正交分量信号可以由内表面409a反射。

如图5D中所示，从第一光路返回的Ya1和Yb1分别在内表面409a在CPBS 409的上层处与从第二光路返回的Ya2和Yb2重新组合以形成各个正交信号对Ya1+Ya2和Yb1+Yb2。如图5E中所示，从第一光路返回的Xa1和Xb1分别在内表面409a在CPBS409的下层处与从第二光路返回的Xa2和Xb2重新组合以形成相应的正交信号对Xa1+Xa2和Xb1+Xb2。

第一光路和第二光路具有光路差，以在每个正交信号对中的分量之间产生相位延迟。在这些和其他实施例中，R1 411和R2 413可以由相同或不同的材料组成并且具有相同或不同的物理尺寸。例如，R1 411可以由SF-11玻璃构成，而R2 413可以由硅玻璃构成。尽管每个光路的光程可以取决于由每个光路覆盖的距离以及安置在每个光路中的材料的折射率这两者，但是用于每个部件、诸如R1 411和R2 413的尺寸和材料，可以被选择为使得第一光路具有光程L，并且第二光路具有光程L-ΔL。预定的差ΔL可以被配置为在第一光路的Ya1、Yb1、Xa1和Xb1与第二光路的它们各自的正交配对物Ya2、Yb2、Xa2和Xb2之间引入1比特时段的延迟。

如上文所述，DQPSK解调器401可以具有无热设计。在一些实施例中，包括部件R1 411、R2 413、QWP1 421、QWP2 423的DQPSK解调器401的环境温度可以在操作期间变化。变化的温度改变可以引入第一光路的光程L的改变，和/或第二光路的光程L-ΔL的改变。然而，第一光路的光程L相对于第二光路的光程L-ΔL的改变而不成比例的改变可能在行进在第一光路上的信号与行进在第二光路上的信号之间引入大于或小于1比特时段的温度依赖相位延迟。因此，在一些实施例中，R1 411和R2 413被配置为经受由热膨胀系数和热光系数引起的相同变化以便热匹配。在热匹配的情况下，影响第一光路的光程L的在R1 411中的温度感生变化可以与影响第二光路的光程L-ΔL的在R2413中的温度感生变化成比例，以便基本上将ΔL保持在固定值。

硅板415可操作用于将DQPSK解调器401调谐到预定的中心波长。具体地，通过将硅板415耦接到被配置为控制硅板415的温度的一个或多个热电冷却器(“TEC”)或加热器，可以将硅板415配置为中心波长调谐设备。通过向上或向下调整硅板415的温度，可以将中心波长调整相应的量。因此，硅板415可以被配置为将DQPSK解调器401调谐到预定的温度依赖中心波长。

如图5F、5G和6B中所示，可以从CPBS 409向RAR 417提供包括Ya1+Ya2、Xa1+Xa2、Yb1+Yb2和Xb1+Xb2的四个正交信号对。图5F是RAR 417和QWP3 425的上层处的俯视图。图5G是RAR 417的下层处的俯视图。RAR 417可以由基本上透光的材料构成。如图5F和5G中所示，RAR 417还可以包括基本上非反射输入表面417a(以下称为“输入表面417a”)、基本上反射表面417b(以下称为“反射表面417b”)和基本上非反射输出表面417c(以下称为“输出表面417c”)。

在图示的实施例中，重定向元件被实现为RAR 417，反射表面417b安置于RAR 417的斜边。RAR 417的反射表面417b可以取向为相对于由进入信号的行进方向所限定的轴成45°角。反射表面417b可以包括反射涂层，反射涂层使预定频带内的所有进入信号基本上被反射。此外，QWP3 425可以被安置在RAR 417的输出表面417c上或附近。

如图5F和5G中所示，包括Ya1+Ya2、Xa1+Xa2、Yb1+Yb2和Xb1+Xb2的四个正交信号对可以经由输入表面417a进入RAR 417。包括Ya1+Ya2、Xa1+Xa2、Yb1+Yb2和Xb1+Xb2的四个正交信号对随后可以被反射表面417b朝向输出表面417c反射。在被RAR 417的反射表面417b反射之后，四个正交信号对中的两个，具体而言Ya1+Ya2和Xa1+Xa2，可以透射经过QWP3 425，由此在这两个正交信号对中引入π/2的相移，其现在被表示为jYa1+jYa2和jXa1+jXa2。在这些和其他实施例中，“j”表示由QWP3 425引入的相移。在图6B中标出了相移正交信号对jYa1+jYa2和jXa1+jXa2的偏振状态，其中在607a处标出了jYa1+jYa2的偏振状态并且在607c处标出了jXa1+jXa2的偏振状态。

附加地或者替选地，正交信号对Yb1+Yb2和Xb1+Xb2可以由CPBS 409提供、可以经过输入表面417a、被反射表面417b朝向输出表面417c反射、并且可以经由输出表面417c离开RAR 417。正交信号对Yb1+Yb2和Xb1+Xb2不经过QWP3 425并且因此未被QWP3 425改变。在图6B中标出了两个未改变的正交信号对的偏振状态，其中在607b处标出了Yb1+Yb2的偏振状态并且在607d处标出了Xb1+Xb2的偏振状态。

如图4至5B中所示，BD 419被定位为接收来自RAR 417和QWP3 425的正交信号对jYa1+jYa2、jXa1+jXa2、Yb1+Yb2和Xb1+Xb2。如图5A中所示，包括jYa1+jYa2和Yb1+Yb2的Y相关正交信号对由BD 419在上层处接收，并且BD 419可以被配置为将Y相关正交信号对分为四个不同的正交分量jYa1+jYa2、jYa1-jYa2、Yb1+Yb2和Yb1-Yb2。如图5B中所示，X相关正交信号对jXa1+jXa2和Xb1+Xb2由BD419在下层处接收，并且BD 419可以被配置为将X相关正交信号对分为四个不同的正交分量jXa1+jXa2、jXa1-jXa2、Xb1+Xb2和Xb1-Xb2。在图6B中标出了这八个不同的正交分量的偏振状态，其中在608a处标出了jYa1+jYa2的偏振状态，在608b处标出了jYa1-jYa2的偏振状态，在608c处标出了Yb1+Yb2的偏振状态，在608d处标出了Yb1-Yb2的偏振状态，在608e处标出了jXa1+jXa2的偏振状态，在608f处标出了jXa1-jXa2的偏振状态，在608g处标出了Xb1+Xb2的偏振状态，并且在608h处标出了Xb1-Xb2的偏振状态。

如图5A和5B中所示，OHWP 431和OPBS 407被定位为接收BD 419的输出。结合地参照图5H至5K，不同的正交分量jYa1+jYa2、jYa1-jYa2、Yb1+Yb2、Yb1-Yb2、jXa1+jXa2、jXa1-jXa2、Xb1+Xb2和Xb1-Xb2可以被提供给OHWP 431和OPBS 407。在图5H至5K中在任意限定的a-b坐标系统中图示了OHWP 431和OPBS 407，其中“a”轴大体在竖直方向上，而“b”轴大体在水平方向上。

如图5H至5K中的每个所示，OPBS 407可以具有基本上非反射输入表面407a(以下称为“输入表面407a”)和基本上非反射输出表面407b(以下称为“输出表面407b”)。OHWP 431被安置在OPBS 407的输入表面407a上或附近。在一些实施例中，OHWP 431可以被配置为使不同的正交分量jYa1-jYa2、Yb1-Yb2、jXa1+jXa2和Xb1+Xb2中的每个的偏振状态改变90°，同时不影响不同的正交分量jYa1+jYa2、Yb1+Yb2、jXa1-jXa2和Xb1-Xb2的偏振状态。在图6B中标出了在经过OHWP 431之后的八个不同的正交分量的偏振状态，在609a处标出了jYa1+jYa2的偏振状态，在609b处标出了jYa1-jYa2的偏振状态，在609c处标出了Yb1+Yb2的偏振状态，在609d处标出了Yb1-Yb2的偏振状态，在609e处标出了jXa1+jXa2的偏振状态，在609f处标出了jXa1-jXa2的偏振状态，在609g处标出了Xb1+Xb2的偏振状态，并且在609h处标出了Xb1-Xb2的偏振状态。OHWP 431可以具有取向在不同角度的部分，使得八个不同的正交分量jYa1+jYa2、jYa1-jYa2、Yb1+Yb2、Yb1-Yb2、jXa1+jXa2、jXa1-jXa2、Xb1+Xb2和Xb1-Xb2可以相应地以各种方式旋转。不同的正交分量可以以各种方式旋转，使得jYa1+jYa2与jXa1+jXa2正交，jYa1-jYa2与jXa1-jXa2正交，Yb1+Yb2与Xb1+Xb2正交，并且Yb1-Yb2与Xb1-Xb2正交。

在至少一些示例实施例中，并且如已提及的，OHWP 431可以具有八个部分，包括第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分、第六部分、第七部分和第八部分，其中信号分量jYa1+jYa2经过的第一部分取向在约0度，信号分量jYa1-jYa2经过的第二部分取向在约45°，信号分量Yb1+Yb2经过的第三部分取向在约0°，信号分量Yb1-Yb2经过的第四部分取向在约45°，信号分量jXa1+jXa2经过的第五部分取向在约45°，信号分量jXa1-jXa2经过的第六部分取向在约0°，信号分量Xb1+Xb2经过的第七部分取向在约45°，并且信号分量Xb1-Xb2经过的第八部分取向在约0°。

在八个不同的正交分量jYa1+jYa2、jYa1-jYa2、Yb1+Yb2、Yb1-Yb2、jXa1+jXa2、jXa1-jXa2、Xb1+Xb2和Xb1-Xb2中的每个已经过OHWP 431并且被提供给OPBS 407之后，OPBS 407随后可以将来自上层的四个不同的正交分量jYa1+jYa2、jYa1-jYa2、Yb1+Yb2和Yb1-Yb2中的每个与来自下层的四个不同的正交分量jXa1+jXa2、jXa1-jXa2、Xb1+Xb2和Xb1-Xb2中的相应一个进行组合，以产生图5H至5K中分别示出的总共四个输出信号407d至407g。

具体地，Yb1-Yb2可以与其下方的正交分量组合，例如与Xb1-Xb2组合，以产生在图5H中在407d处标出的输出信号Yb1-Yb2+Xb1-Xb2。此外，Yb1+Yb2可以与其下方的正交分量组合，例如与Xb1+Xb2组合，以产生在图5I中在407e处标出的输出信号Yb1+Yb2+Xb1+Xb2。此外，jYa1-jYa2可以与其下方的正交分量组合，例如与jXa1-jXa2组合，以产生在图5J中在407f处标出的输出信号jYa1-jYa2+jXa1-jXa2。此外，jYa1+jYa2可以与其下方的正交分量组合，例如与jXa1+jXa2组合，以产生在图5K中在407g处标出的输出信号jYa1+jYa2+jXa1+jXa2。在图6C处标出了四个输出信号407d至407g的偏振状态，在610a处标出了信号jYa1+jYa2+jXa1+jXa2407g的偏振状态，在610b处标出了信号jYa1-jYa2+jXa1-jXa2407f的偏振状态，在610c处标出了信号Yb1+Yb2+Xb1+Xb2407e的偏振状态，并且在610d处标出了信号Yb1-Yb2+Xb1-Xb2407d的偏振状态。在四个输出信号407d至407g中的每个中，不同的正交分量彼此相长和/或相消干涉，以在可以由相应的光学接收器所检测的相应输出信号407d至407g中产生幅度调制。

最后，四个输出信号jYa1+jYa2+jXa1+jXa2 407g、jYa1-jYa2+jXa1-jXa2 407f、Yb1+Yb2+Xb1+Xb2407e和Yb1-Yb2+Xb1-Xb2407d可以被提供给准直带状阵列，诸如图3中所示的准直带状阵列307。准直带状阵列307可以连接到接收器阵列(未示出)，接收器阵列被配置为将四个输出信号407d至407g转换为电信号，这些电信号随后可以被传递到主机(未示出)。

因此，如这里公开的，DQPSK解调器401被配置为接收相位调制DQPSK信号并且将其转换为四个幅度调制信号。在一些实施例中，相位调制DQPSK信号具有40吉比特每秒(G)的数据速率，并且四个幅度调制信号中的每个具有10G的数据速率。替选地，相位调制DQPSK信号的数据速率和最终的四个幅度调制信号中的每个的数据速率可以分别不同于40G和10G。

III.示例的DPSK解调器系统

参照图7A和7B，公开了适于在图1的光纤通信系统100中使用的DPSK解调器700a的示例实施例。例如，DPSK解调器700a可以对应于图1的解调器108。图7A示出了DPSK解调器700a的上层处的俯视图。图7B示出了DPSK解调器700a的下层处的俯视图。在DPSK解调器700a中可以实现各种光学部件700b。

图7中所示的光学部件700b可以被布置为接收来自准直器、诸如图3中所示的准直器305的输入调制信号。图7中所示的光学部件700b还可以被定位为向准直带状阵列、诸如图3的准直带状阵列307传递输出解调信号。DPSK解调器700a可以包括IPBS 701和OPBS 718。还提供了BD 714。DPSK解调器700a还可以包括CPBS 703、R1 706、R2 707、硅板710和诸如RAR 712的重定向元件。DPSK解调器700a还可以包括QWP1704、QWP2 705、IHWP 702和OHWP 716。

R1 706和R2 707大体可以按照与上文参照图4至5B的R1 411和R2 413描述的方式相似或类似的方式进行配置。例如，R1 706和R2 707可以热匹配并且可以向DPSK解调器700a提供无热设计，使得环境温度的改变以及DPSK解调器700a的部件的改变不会影响DPSK解调器的功能。

可选地，前述的DPSK解调器700a的部件可以在基板722上形成或者耦接到基板722。基板722可以包括熔融硅石或者其他适当的基板材料。在一些实施例中，基板可以具有例如沿边缘722A测量的约15mm的长度、沿边缘722C测量的约14mm的宽度以及沿与边缘722a和722c所限定的平面成法向的边缘测量的约2mm的高度。

DPSK解调器700a的部件和功能在一些方面与上文描述的DQPSK解调器401相似。例如，DPSK解调器700a可以被配置为接收光信号并且将其分成两个光路以引入光路差。此外，图7A和7B的DPSK解调器700a的IPBS 701、IHWP 702、CPBS 703、R1 706、QWP1 704、硅板710、R2 707、QWP2 705、RAR 712、BD 714、OHWP 716和OPBS 718可以大体分别与图4至5B的DQPSK解调器401的IPBS 403、IHWP 427、CPBS 409、R1 411、QWP1 421、硅板415、R2 413、QWP2 423、RAR 417、BD 419、OHWP 431和OPBS 407对应并且执行相似或类似的功能。然而，DPSK解调器700a中省略了DQPSK解调器401的QWP3 425、中间PBS 405和中间HWP 429。附加地或替选地，不同于如图4至5B的DQPSK解调器401提供的四个信号的输出，DPSK解调器700a可以输出两个信号。

总体而言，DPSK解调器700a可以被配置为接收DPSK信号并且将其转换为两个幅度调制干涉信号。因此，在一些实施例中，DPSK解调器700a执行两次相位跳跃干涉。可以由客户规定一准确的FSR，该FSR可以由在包括R1 706的第一光路和包括R2 707的第二光路之间行进的信号的光路差产生。该光路差，例如每个光束在不同的光路中行进的距离差，确定了得到的FSR。因此，将以与上文描述的DQPSK解调器401中的方式相似的方式在DPSK解调器700a中由光路差引入相位延迟。此外，可以由BD 714引入180°的相位差。然而，不同于上文描述的DQPSK解调器401，将不会由上文描述的第三四分之一波片、诸如QWP3 425引入额外的90°相位差。因此，DPSK解调器700a可以提供两个输出信号，而非如上文描述的DQPSK解调器401提供四个输出信号。

A.示例操作

现将结合地参照图7A至7E描述DPSK解调器700a的示例操作。图7A和7B图示了进入的光信号701a(图7A和图7B)的相应的第一正交分量信号Y(图7A)和第二正交分量信号X(图7B)的传播。图7C图示了IPBS 701和IHWP 702的侧视图以及任意限定的a-b坐标系统，其中“a”轴大体在竖直方向上，而“b”轴大体在水平方向上。

参照图7A至7C，DPSK解调器700a可以被配置为接收进入的光信号701a。在IPBS701的输入处，进入的光信号701a可以具有在图8中800处标出的偏振状态。IPBS 701可以被配置为将进入的光信号701a分为第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X，并且经由IHWP 702输出第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X。第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X在离开IHWP 702之后彼此竖直移位并且基本上彼此平行。在图8中，被IPBS 701分开之后、经过IHWP 702之前的第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X中的每个的偏振状态分别在801Y和801X处标出。

如图7A至7C中所示，IPBS 701可以具有基本上非反射输出表面701b(以下称为“输出表面701b”)。IHWP 702可以被安置在IPBS 701的输出表面701b上或附近。IHWP702可以被配置为使第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X的偏振状态旋转。在一些实施例中，IHWP 702可以具有两个部分，包括第一部分和第二部分，其中第一正交分量信号Y经过第一部分并且第一部分取向在约-22.5度处，并且第二正交分量信号X经过第二部分并且第二部分取向在约22.5度处。经过IHWP 702之后的第一正交分量信号Y的偏振状态在图8中的802Y处标出，并且经过IHWP 702之后的第二正交分量信号X的偏振状态在图8中的802X处标出。

如图7A的俯视图中所示，第一正交分量信号Y可以继续在DPSK解调器700a的各种光学部件700b的上层处传播。如图7B的俯视图中所示，第二正交分量信号X可以继续在DPSK解调器700a的各种光学部件700b的下层处传播。

结合地参照图7A和7B，随后可以将第一正交分量信号Y和第二正交分量信号X提供给CPBS 703。CPBS 703可以包括内表面703a，在一些实施例中内表面703a可以取向为相对于正交分量信号Y和X的传播方向成约45°角。具体地，正交分量信号Y和X中的每个在内表面703a处的入射角可以相对于内表面703a的法向成约45°。内表面703a可以被配置为通过经90°角反射每个正交分量信号Y和X的第一偏振分量、并且通过透射每个正交分量信号Y和X的第二偏振分量，将正交分量信号Y以及正交分量信号X分光。例如，正交分量信号Y可以被分成正交分量信号Y1和Y2，其中Y1可以从入射角反射90°到第一光路中，而Y2可以透射经过内表面703a到第二光路中。因此，CPBS 703将两个正交分量信号Y和X分成四个正交分量信号Y1、Y2、X1和X2。

包括Y1(图7A)和X1(图7B)的两个正交分量信号可以在第一光路中行进。正交分量信号Y1和X1行进经过QWP 704、被R1 706反射，并且经过QWP1 704返回CPBS 703的内表面703a。在到达QWP1 704之前，正交分量信号Y1和X1可以具有图8中标出的偏振状态，在803Y1和803X1处分别标出了Y1和X1的偏振状态。

再次参照图7A和7B，R1 706可以具有第一基本上非反射表面706a(以下称为“第一表面706a”)和第二基本上反射表面706b(以下称为“第二表面706b”)。QWP1 704可以位于第一表面706a上或附近。在至少一些示例实施例中，QWP1 704可以取向在约45度处。如下文所述，QWP1 704可以被配置为使经过QWP1 704两次的每个信号的偏振状态旋转90°。

在经过QWP1 704一次之后，Y1(图7A)和X1(图7B)可以经过R1 706的第一表面706a并且可以由R1 706的第二表面706b反射。在由第二表面706b反射之后，Y1和X1可以第二次经过QWP1 704。在第一次经过QWP1 704、由第二表面706b反射、并且第二次经过QWP1 704之后，Y1和X1中的每个的偏振状态的净改变可以是90°。因此，在第二次经过QWP1 704之后，Y1和X1可以具有图8中标出的偏振状态，在图803Y1′和803X1′处分别标出了Y1和X1的偏振状态。Y1和X1随后可以重新进入CPBS703，其中Y1和X1中的每个可以在CPBS 703的内表面703a处与行进在第二光路中的包括Y2(图7A)和X2(图7B)的两个正交分量信号中的相应一个重新组合。

在第二光路中，Y2(图7A)和X2(图7B)可以透射经过CPBS 703的内表面703a、经过硅板710、经过QWP2 705、并且可以在经过QWP2 705和硅板710返回内表面703a之前由R2 707反射。在到达QWP2 705之前，Y2和X2可以具有图8中标出的偏振状态，在804Y2和804X2处分别标出了Y2和X2的偏振状态。

再次参照图7A和7B，R2 707可以具有第一基本上非反射表面707a(以下称为“第一表面707a”)和第二基本上反射表面707b(以下称为“第二表面707b”)。QWP2 705可以位于第一表面707a上或附近。QWP2 705可以取向在约45度处。如下文更详细描述的，QWP2 705可以被配置为使Y2(图7A)和X2(图7B)中的每个在经过QWP2 705两次之后偏振状态改变90°。

在离开CPBS 703之后，Y2和X2中的每个可以经过硅板710、QWP2 705以及第一表面707a以进入R2 707，随后Y2和X2中的每个可以被R2 707的第二表面707b反射。在被第二表面707b反射之后，Y2和X2可以第二次经过QWP2 705，其中Y2和X2中的每个的偏振状态可以旋转90°。在第二次经过QWP2 705之后在QWP2 705的输出处，Y2和X2可以具有图8中所示的偏振状态，在804Y2′和804X2′处分别标出了Y2和X2的偏振状态。

从QWP2 705输出之后，Y2和X2可以在到达CPBS 703之前再次经过硅板710。Y2和X2随后可以重新进入CPBS 703，其中每个信号将在CPBS 703的内表面703a处与来自第一光路的包括Y1和X1的两个正交分量信号重新组合，以产生两个正交信号对Y1+Y2和X1+X2。

换言之，来自第一光路的包括Y1和X1的两个正交分量信号以及来自第二光路的包括Y2和X2的两个正交分量信号可以入射在CPBS 703的内表面703a上。此时，由于QWP1 704或QWP2 705中的相应一个所进行的偏振状态旋转，最初由内表面703a反射的包括Y1和X1的两个正交分量信号可以被透射，而最初由内表面703a透射的包括Y2和X2的两个正交分量信号可以被反射。

因此，从第一光路返回的Y1在内表面703a处在CPBS 703的上层处与从第二光路返回的Y2重新组合以形成正交信号对Y1+Y2。此外，从第一光路返回的X1在内表面703a处在CPBS 703的下层处与从第二光路返回的X2重新组合以形成正交信号对X1+X2。在图8中，在805Y处标出了得到的正交信号对Y1+Y2的偏振状态，并且在805X处标出了得到的正交信号对X1+X2的偏振状态。

第一光路和第二光路具有光路差，以在每个正交信号对中的分量之间产生相位延迟。在这些和其他实施例中，与上文参照图5A和5B描述的R1 411和R2 413相似，R1706和R2 707可以由相同或不同的材料构成，并且具有相同或不同的物理尺寸。以相似的方式，R1 706和R2 707的材料可以被选择为使得第一光路具有光程L，并且第二光路具有光程L-ΔL。预定的差ΔL可以被配置为在第一光路的Y1和X1与第二光路的它们各自的正交配对物Y2和X2之间引入1比特时段的延迟。

如同DQPSK解调器401，DPSK解调器700a也可以具有无热设计，使得DPSK解调器700a的环境温度的任何改变不会影响DPSK解调器700a的操作。因此，CPBS 703、QWP1 704、R1 706、硅板710、QWP2 705、R2 707、RAR 712和移束器714BD均可以按照与上文参照图5A和5B描述的DQPSK解调器401中的类似部件相似的方式发挥作用。附加地或替选地，如上文参照图5A和5B描述的，硅板710可以被配置为将DPSK解调器700a调谐到预定的温度依赖中心波长。

再次参照图7A和7B，可以从CPBS 703向RAR 712提供包括Y1+Y2和X1+X2的两个正交信号对。RAR 712可以由基本上透光的材料构成。RAR 712还可以包括基本上反射表面712a(以下称为“反射表面712a”)。

在图示的实施例中，重定向元件被实现为RAR 417，反射表面712a安置于RAR 712的斜边。RAR 712的反射表面712a可以取向为相对于由进入信号的行进方向所限定的轴成45°角。反射表面712a可以包括反射涂层，反射涂层使预定频带内的所有信号基本上被反射。

包括Y1+Y2和X1+X2的两个正交信号对可以进入RAR 712，并且随后可以被反射表面712a朝向BD 714反射。BD 714可以被定位为接收来自RAR 712的正交信号对Y1+Y2和X1+X2。如图7A中所示，Y相关正交信号对Y1+Y2可以由BD 714在上层处接收，并且BD 714可以被配置为将Y相关正交信号对分成两个不同的正交分量Y1+Y2和Y1-Y2。如图7B中所示，X相关正交信号对X1+X2可以由BD 714在下层处接收，并且BD 714可以被配置为将X相关正交信号对分成两个不同的正交分量X1+X2和X1-X2。在图8中标出了四个不同的正交分量Y1+Y2、Y1-Y2、X1+X2和X1-X2的偏振状态，在806a处标出了Y1+Y2的偏振状态，在806b处标出了Y1-Y2的偏振状态，在806c处标出了X1+X2的偏振状态，并且在806d处标出了X1-X2的偏振状态。

结合地参照图7A和7B，OHWP 716和OPBS 718被定位为接收BD 714的输出。结合地参照图7D和7E，由BD 714输出的不同的正交分量Y1+Y2、Y1-Y2、X1+X2和X1-X2可以被提供给OHWP 716和OPBS 718。在图7D和7E中在任意限定的a-b坐标系统中图示了OHWP 716和OPBS 718，其中“a”轴大体在竖直方向上，而“b”轴大体在水平方向上。

OPBS 718可以具有基本上非反射输入表面718a(以下称为“输入表面718a”)和基本上非反射输出表面718b(以下称为“输出表面718b”)。OHWP 716可以被安置在OPBS 718的输入表面718a上或附近。在一些实施例中，OHWP 716可以被配置为使不同的正交分量Y1-Y2和X1+X2中的每个的偏振状态旋转90°，同时不影响不同的正交分量Y1+Y2和X1-X2的偏振状态。在图8中标出了在经过OHWP 716之后的四个不同的正交分量的偏振状态，在807a处标出了Y1+Y2的偏振状态，在807b处标出了Y1-Y2的偏振状态，在807c处标出了X1+X2的偏振状态，并且在807d处标出了X1-X2的偏振状态。OHWP 718可以具有取向在不同角度的部分，使得四个不同的正交分量Y1+Y2、Y1-Y2、X1+X2和X1-X2可以相应地旋转。不同的正交分量可以以各种方式旋转，使得Y1+Y2的偏振状态807a与X1+X2的偏振状态807c正交，并且Y1-Y2的偏振状态807b与X1-X2的偏振状态807d正交。

在至少一些示例实施例中，并且如已提及的，OHWP 716可以具有四个部分，包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，其中Y1+Y2经过的第一部分取向在约0度，X1+X2经过的第二部分取向在约45度，Y1-Y2经过的第三部分取向在约45度，并且X1-X2经过的第四部分取向在约0度。

在四个不同的正交分量Y1+Y2、Y1-Y2、X1+X2和X1-X2中的每个已经过OHWP716并且被提供给OPBS 718之后，OPBS 718随后可以将来自上层的两个不同的正交信号Y1+Y2和Y1-Y2中的每个与来自下层的两个不同的信号X1+X2和X1-X2中的相应一个进行组合，以产生分别在图7D和7E中示出的总共两个输出信号702a和702b。具体地，OPBS 718可以使Y1+Y2与其下方的正交分量组合，例如与X1+X2组合，以产生在图7E中在720b处标出的输出信号Y1+Y2+X1+X2。此外，OPBS 718可以使Y1-Y2与其下方的正交分量组合，例如与X1-X2组合，以产生在图7D中在720a处标出的输出信号Y1-Y2+X1-X2。在图8中标出了两个输出信号Y1-Y2+X1-X2 720a和Y1+Y2+X1+X2720b的偏振状态，在808a处标出了Y1-Y2+X1-X2 720a的偏振状态，并且在808b处标出了Y1+Y2+X1+X2 720b的偏振状态。在两个输出信号720a和720b中的每个中，不同的正交分量彼此相长和/或相消干涉以产生可以由相应的光学接收器所检测的在相应的输出信号720a和720b中的幅度调制。

最后，两个输出信号Y1+Y2+X1+X2 720b和Y1-Y2+X1-X2 720a可以被提供给准直带状阵列，诸如图3中所示的准直带状阵列307。准直带状阵列可以连接到接收器阵列(未示出)，接收器阵列被配置为将两个输出信号720a和720b转换为电信号，这些电信号随后可以被传递到主机(未示出)。

因此，如这里公开的，DPSK解调器700a被配置为接收相位调制DPSK信号并且将其转换为两个幅度调制信号。在一些实施例中，相位调制DPSK信号具有20吉比特每秒(G)的数据速率，并且两个幅度调制信号中的每个具有10G的数据速率。替选地，相位调制DPSK信号的数据速率和最终的两个幅度调制信号中的每个的数据速率可以分别不同于20G和10G。

在不脱离本发明的主旨或实质特性的前提下，本发明可以以其他具体形式实施。所描述的实施例在所有方面仅被视为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而非前文描述来限定。落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变应涵盖在权利要求的范围内。

可见，基于上述公开内容，本发明提供了如下方案：

附记1.一种解调器，包括：

输入偏振分束器；

立方偏振分束器，被定位为接收来自所述输入偏振分束器的输出；

输入半波片，被定位在所述输入偏振分束器和所述立方偏振分束器之间；

第一反射器，被定位为接收并且返回来自所述立方偏振分束器的第一输出；

第一四分之一波片，被定位在所述立方偏振分束器和所述第一反射器之间；

第二反射器，被定位为接收并且返回来自所述立方偏振分束器的第二输出；

第二四分之一波片，被定位在所述立方偏振分束器和所述第二反射器之间；

移束器，被定位为接收来自所述立方偏振分束器的第三输出；

输出偏振分束器，被定位为接收来自所述移束器的输出；以及

输出半波片，被定位在所述移束器和所述输出偏振分束器之间。

附记2.根据附记1所述的解调器，其中：

来自所述输入偏振分束器的输出在经过所述输入半波片之前包括所述输入偏振分束器的输入中的两个正交偏振分量Y和X；

来自所述立方偏振分束器的第一输出包括所述分量Y的第一部分Y1和所述分量X的第一部分X1；

来自所述立方偏振分束器的第二输出包括所述分量Y的第二部分Y2和所述分量X的第二部分X2；

并且

来自所述立方偏振分束器的第三输出包括：

第一信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分Y1和第二部分Y2；以及

第二信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分X1和第二部分X2。

附记3.根据附记1所述的解调器，其中，所述解调器包括差分相移键控解调器，所述差分相移键控解调器被配置为接收差分相移键控光信号并且将其转换为两个幅度调制信号。

附记4.根据附记3所述的解调器，其中，所述差分相移键控光信号具有约20吉比特每秒的数据速率，并且所述两个幅度调制信号中的每个具有约10吉比特每秒的数据速率。

附记5.根据附记1所述的解调器，还包括：

中间偏振分束器，被定位在所述输入半波片和所述立方偏振分束器之间；

中间半波片，被定位在所述中间偏振分束器和所述立方偏振分束器之间；以及

第三四分之一波片，被定位在所述移束器和所述立方偏振分束器之间。

附记6.根据附记5所述的解调器，其中：

来自所述输入偏振分束器的输出在经过所述中间偏振分束器之后并且在经过所述中间半波片之前包括所述Y分量的两个正交偏振子分量Ya和Yb以及所述X分量的两个正交偏振子分量Xa和Xb；

来自所述立方偏振分束器的第一输出包括所述子分量Ya的第一部分Ya1、所述子分量Yb的第一部分Yb1、所述子分量Xa的第一部分Xa1和所述子分量Xb的第一部分Xb1；

来自所述立方偏振分束器的第二输出包括所述子分量Ya的第二部分Ya2、所述子分量Yb的第二部分Yb2、所述子分量Xa的第二部分Xa2和所述子分量Xb的第二部分Xb2；以及

来自所述立方偏振分束器的第三输出包括：

第一信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分Ya1和第二部分Ya2；

第二信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分Yb1和第二部分Yb2；

第三信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分Xa1和第二部分Xa2；以及

第四信号对，其包括之间具有相位延迟的第一部分Xb1和第二部分Xb2。

附记7.根据附记5所述的解调器，其中，所述解调器包括差分正交相移键控解调器，其被配置为接收差分正交相移键控光信号并且将其转换为四个幅度调制信号。

附记8.根据附记7所述的解调器，其中，所述差分正交相移键控光信号具有约40吉比特每秒的数据速率，并且所述四个幅度调制信号中的每个具有约10吉比特每秒的数据速率。

附记9.根据附记5所述的解调器，其中：

所述输入半波片包括取向在约22.5度的第一部分，以及取向在约-22.5度的第二部分；

所述输出半波片包括取向在约22.5度的第一部分、取向在约-22.5度的第二部分、取向在约22.5度的第三部分、取向在约-22.5度的第四部分、取向在约22.5度的第五部分、取向在约-22.5度的第六部分、取向在约22.5度的第七部分、以及取向在约-22.5度的第八部分；以及

所述中间半波片包括取向在约22.5度的第一部分、取向在约-22.5度的第二部分、取向在约22.5度的第三部分、以及取向在约-22.5度的第四部分。

附记10.根据附记1所述的解调器，还包括波长调谐器，其被定位在所述第二四分之一波片和所述立方偏振分束器之间。

附记11.根据附记10所述的解调器，其中，所述波长调谐器包括温控硅板。

附记12.根据附记1所述的解调器，还包括直角反射器，其光学定位在所述立方偏振分束器和所述移束器之间，并且配置为使来自所述立方偏振分束器的第三输出朝向所述移束器重定向。

附记13.根据附记1所述的解调器，其中，所述解调器被包括在光学接收器中，所述光学接收器包括：

准直器，被定位为向所述输入偏振分束器提供输入；

准直带状阵列，被定位为接收来自所述输出偏振分束器的包括多个光信号的输出；以及

多个光学接收器，被定位为接收来自所述准直带状阵列的所述多个光信号，并且被配置为将所述多个光信号中的每个转换为电信号。

附记14.根据附记1所述的解调器，其中，所述第一反射器与所述第二反射器热匹配，使得由所述立方偏振分束器和所述第一反射器限定的第一光路与由所述立方偏振分束器和所述第二反射器限定的第二光路热匹配。

附记15.一种光学接收器，包括：

准直器；

解调器，其包括：

输入偏振分束器，被定位为接收来自所述准直器的输入调制信号；

输出半波片，被定位在所述移束器和所述输出偏振分束器之间；

以及

准直带状阵列，被定位为接收来自所述解调器的多个输出信号。

附记16.根据附记15所述的光学接收器，还包括壳体，其限定一空腔，所述准直器、所述解调器和所述准直带状阵列每个至少部分地定位在所述空腔内。

附记17.根据附记15所述的光学接收器，其中：

来自所述准直器的输入调制信号包括相位调制差分正交相移键控信号，并且来自所述解调器的所述多个输出信号包括四个幅度调制信号；或者

来自所述准直器的输入调制信号包括相位调制差分相移键控信号，并且来自所述解调器的所述多个输出信号包括两个幅度调制信号。

附记18.根据附记15所述的光学接收器，还包括：

波长调谐器，被定位在所述第二四分之一波片和所述立方偏振分束器之间，所述波长调谐器包括温控硅板；以及

直角反射器，其光学定位在所述立方偏振分束器和所述移束器之间，并且配置为使来自所述立方偏振分束器的第三输出朝向所述移束器重定向。

附记19.一种解调器，包括：

输入偏振分束器；

第二反射器，其与所述第一反射器热匹配，并且被定位为接收并且返回来自所述立方偏振分束器的第二输出；

波长调谐器，被定位在所述第二四分之一波片和所述立方偏振分束器之间；

直角反射器，其光学定位在所述立方偏振分束器和所述移束器之间，并且配置为使来自所述立方偏振分束器的第三输出朝向所述移束器重定向；

附记20.根据附记19所述的解调器，还包括：

第三四分之一波片，被定位在所述移束器和所述直角反射器之间。

Claims

1.一种解调器，包括：

输入偏振分束器；

输出偏振分束器，被定位为接收来自所述移束器的输出；

波长调谐器，被定位在所述第二四分之一波片和所述立方偏振分束器之间；以及

重定向元件，光学定位在所述立方偏振分束器和所述移束器之间，并且配置为使来自所述立方偏振分束器的第三输出朝向所述移束器重定向。

2.根据权利要求1所述的解调器，其中：

并且

来自所述立方偏振分束器的第三输出包括：

3.根据权利要求1所述的解调器，其中，所述解调器包括差分相移键控解调器，所述差分相移键控解调器被配置为接收差分相移键控光信号并且将其转换为两个幅度调制信号。

4.根据权利要求3所述的解调器，其中，所述差分相移键控光信号具有约20吉比特每秒的数据速率，并且所述两个幅度调制信号中的每个具有约10吉比特每秒的数据速率。

5.根据权利要求1所述的解调器，还包括：

6.根据权利要求5所述的解调器，其中：

来自所述立方偏振分束器的第三输出包括：

7.根据权利要求5所述的解调器，其中，所述解调器包括差分正交相移键控解调器，其被配置为接收差分正交相移键控光信号并且将其转换为四个幅度调制信号。

8.根据权利要求7所述的解调器，其中，所述差分正交相移键控光信号具有约40吉比特每秒的数据速率，并且所述四个幅度调制信号中的每个具有约10吉比特每秒的数据速率。

9.根据权利要求5所述的解调器，其中：

10.根据权利要求1所述的解调器，其中，所述波长调谐器包括温控硅板。

11.根据权利要求1所述的解调器，其中，所述重定向元件包括直角反射器。

12.根据权利要求1所述的解调器，其中，所述解调器被包括在光学接收器中，所述光学接收器包括：

准直器，被定位为向所述输入偏振分束器提供输入；

13.根据权利要求1所述的解调器，其中，所述第一反射器与所述第二反射器热匹配，使得由所述立方偏振分束器和所述第一反射器限定的第一光路与由所述立方偏振分束器和所述第二反射器限定的第二光路热匹配。

14.一种光学接收器，包括：

准直器；

解调器，其包括：

输出偏振分束器，被定位为接收来自所述移束器的输出；；

重定向元件，光学定位在所述立方偏振分束器和所述移束器之间，并且配置为使来自所述立方偏振分束器的第三输出朝向所述移束器重定向；

以及

15.根据权利要求14所述的光学接收器，还包括壳体，其限定一空腔，所述准直器、所述解调器和所述准直带状阵列每个至少部分地定位在所述空腔内。

16.根据权利要求14所述的光学接收器，其中：

17.根据权利要求14所述的光学接收器，其中，所述重定向元件包括直角反射器。

18.一种解调器，包括：

输入偏振分束器；

19.根据权利要求18所述的解调器，还包括：

中间半波片，被定位在所述中间偏振分束器和所述立方偏振分束器之间；以及第三四分之一波片，被定位在所述移束器和所述直角反射器之间。