CN1545239A - 保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高速光通信领域，涉及保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置。包括一光纤耦合器，该光纤耦合器的一侧的两个端口分别为输入端和输出端，其特征在于，还包括一光隔离器，两段长度不同的光纤及两个法拉第旋转镜；所说的光纤耦合器连接在所说的输入端，所说的光纤耦合器的另一侧的两个端口分别通过所说的一段光纤与一个法拉第旋转镜相连。本发明在普通单模光纤条件下，可以完全补偿光纤固有或者外界引起的双折射，达到保持时分各路偏振保持相同的效果。
Description
技术领域 本发明属于高速光通信领域，尤其涉及高速时分复用技术。
背景技术 在高速光通信网中，时分复用技术成为提高单信道信号速率的有效手段之一。时分复用的基本原理如图1所示，将重复率为R的超短脉冲经1×N光纤耦合器12分成N路，每路信号经各自强度调制器(调制器1、调制器2、……、调制器N)后，并各自经过适当的不同长度的光纤延迟线(111、112、……、11N)后经N×1光纤耦合器13复合成一路在光纤中传播，这样就可获得比特率为NR的高速信号。
目前使用的光时分复用器包括光纤型、平面光波导型。一种最简单的光纤复用器结构，如图2所示，通过两光纤臂231、232分别与两个(2×2)3db光纤耦合器221、222的端口213、215和214、216相连接组成Mach-Zehnder型干涉仪结构，光从光纤耦合器221的211端口输入，从光纤耦合器222的217端口输出。通过调节两臂231、232的长度差来达到延时复用功能。
另一种是Sagnac型光纤时分复用器结构，如图3所示，其使用环光纤33将(2×2)3db光纤耦合器32的一侧两端口313、314连接起来，光从光纤耦合器32的端口311输入，从端口312输出。利用其比光脉冲谱宽更窄的复频特性使通过脉冲发生分裂完成OTDM，但这种结构只适用于脉宽1ps以下重复率250Gb/s以上的脉冲列的OTDM。
在上述光纤复用装置中，由于光纤的固有双折射，以及受外界热和振动导致的不稳定性，使得光的偏振在传播中发生随机变化，导致复用信号中各路间的偏振不同。为克服上述问题，人们目前使用平面波导集成器件，如图4所示，光从输入端入射，经过1×2分束器42后分成两束，然后经两波导臂411、412后，通过2×1合束器43复合。经通过两波导臂411、412的长度差来达到时分复用。虽然具有器件尺寸小、各路之间的偏振态相同、易于集成的优点，但是它的设计及制造工艺复杂，价格昂贵。
发明内容 本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提供一种保持时分各路偏振相同的光纤时分复用器。本发明在普通单模光纤条件下，可以完全补偿光纤固有或者外界引起的双折射，达到保持时分各路偏振保持相同的效果。
本发明提出的一种保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，包括一光纤耦合器，该光纤耦合器的一侧的两个端口分别为输入端和输出端，其特征在于，还包括一光隔离器，两段长度不同的光纤及两个法拉第旋转镜；所说的光纤耦合器连接在所说的输入端，所说的光纤耦合器的另一侧的两个端口分别通过所说的一段光纤与一个法拉第旋转镜相连。
本发明提出的另一种保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，包括一光纤耦合器，该光纤耦合器的一侧的两个端口分别为输入端和输出端，其特征在于，还包括一光隔离器，两段长度不同的光纤及两个法拉第旋转镜；所说的光纤耦合器连接在所说的输入端，所说的光纤耦合器的另一侧的两个端口分别通过所说的一段光纤与一个法拉第旋转镜相连构成一个两路时分复用单元，所说的光纤时分复用器装置包括N个两路时分复用单元，N为整数，其中第一个两路时分复用单元的输出端与第二个两路时分复用单元的输入端相连，依次类推直到第N-1个两路时分复用单元的输入端与第N每个两路时分复用单元的输出端相连。
本发明的原理如下：由于法拉第旋转镜的作用，反射光相对入射光偏振发生90度旋转，当反射光沿原路返回过程中，任何位置反射光的偏振都与入射时正交，因此在输出端时分各路偏振态平行，达到保持偏振相同的效果。法拉第旋转镜是由45度法拉第旋转器和普通镜面组成，调节两光纤的长度差达到延时复用的作用，输入端的隔离器的阻挡反射光。
本发明的技术特点及效果：
本发明通过调节两光纤的长度差来达到延时复用目的。在普通单模光纤条件下，可以完全补偿光纤固有或者外界引起的双折射，达到保持时分各路偏振保持相同的目的，
本发明制作简单，成本低廉，而且在光纤固有或者外界干扰下的双折射影响下，能保持时分各路偏振态相同，有着广泛的应用前景。
附图说明
图1为一般光时分复用基本结构及原理图。
图2为传统的Mach-Zehnder干涉仪型光纤时分复用器示意图。
图3为传统的Sagnac干涉仪型光纤时分复用器示意图。
图4为已有的平面波导型时分复用器示意图。
图5为本发明的光纤时分复用器结构示意图。
图6为本发明的4×10Gb/s时分复用器实施例结构示意图。
具体实施方式 本发明提出的一种保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，结合实施例及附图详细说明如下：
实施例一：它的装置如图5所示：(2×2)3db光纤耦合器53一侧的两端口511、512分别为输入端和输出端，其中输入端511含有光隔离器52，光纤耦合器另一侧两端口513、514分别接两光纤臂541、542一端，在两光纤臂541、542另一端分别接法拉第旋转镜(Faraday rotator mirror)FRM1、FRM2，其中法拉第旋转镜FRM1、FRM2结构及功能相同，都由45度法拉第旋转器55和镜面56组成。通过调节两光纤臂541、542的长度差来达到延时复用目的。
本实施例中，3db(2×2)光纤耦合器53是偏振不敏感的，其功分比为0.49∶0.51。本实施例中，法拉第旋转镜FRM1、FRM2，其工作中心波长为1550nm，工作的波长范围是30nm，旋转角公差为±3度。调节两光纤臂541、542长度使得两臂延时差为25ps的奇数倍。
本实施例中，输入光脉冲中心波长为1550nm，数据速率为10GHz，从输入端口511进入，复用后输出数据速率为20GHz，从输出端口512输出。该复用输出的20Gb/s信号通过偏振控制器和检偏器，并送入采样示波器观察波形。调节偏振控制器，经观察，相邻脉冲的幅度会同时降低或同时升高，证明复用信号中时分各路偏振态相同。
本实施例的2×1光纤复用器工作原理如下：超短光脉冲光从输入端511入射，在3db光纤耦合器53处分束，两束光分别经由两光纤臂541、542到达两法拉第旋转镜FRM1、FRM2，这时光发生反射并且偏振态旋转90度，再沿两光纤臂541、542返回，经3db耦合器53耦合从输出端512输出复用信号。这里指出的是，光隔离器52可防止反射光回射到输入端511。
通过级联本实施例的2×1复用器，可获得任意2N路的光纤时分复用器。
实施例二，它的结构如图6所示，本实施例装置是将实施例一的基本结构作为一个两路时分复用单元F(如图5所示)，由相同的两个两路时分复用单元结构F1、F2级联形成4×1复用器，其中F1的输出端612通过光纤65和F2的输入端614相连。
在本实施例的单元F1中，调节两光纤臂641、642间的延时差为25ps的奇数倍；在单元F2中，调节两光纤臂643、644间的延时差为12.5ps的奇数倍。本实施例中，法拉第旋转镜FRM1、FRM2、FRM3、FRM4为带尾纤的商品化产品，其工作中心波长为1550nm，工作的波长范围是30nm，旋转角公差为±3度。本实施例中，耦合器631、632是偏振不敏感(2×2)3db耦合器的，其功分比为0.49∶0.51。
本实施例中，输入光脉冲中心波长为1550nm，数据速率为10GHz，从F1的输入端口611进入，复用后输出数据速率为40GHz，从F2的输出端口616出射。该复用输出的40Gb/s信号通过偏振控制器和检偏器，并送入采样示波器观察波形。调节偏振控制器，经观察，相邻脉冲的幅度会同时降低或同时升高，证明复用信号中时分各路偏振态相同。
上述实施例简单实用，成本低廉，适于实验室制作，能完全补偿光纤中各种随机双折射效应，保持时分各路偏振态相同，在高速时分复用通信中有着广泛的应用前景。
本发明还可方便地将N个两路时分复用单元(N为整数)如实施例二的方式级联成2N路复用器。以适应不同的实际需要。
Claims (4)
1、一种保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，包括一光纤耦合器，该光纤耦合器的一侧的两个端口分别为输入端和输出端，其特征在于，还包括一光隔离器，两段长度不同的光纤及两个法拉第旋转镜；所说的光纤耦合器连接在所说的输入端，所说的光纤耦合器的另一侧的两个端口分别通过所说的一段光纤与一个法拉第旋转镜相连。
2、如权利要求1所述的保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，其特征在于：所说的法拉第旋转镜由45度法拉第旋转器和普通镜面组成。
3、如权利要求1所述的保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，其特征在于：所说的耦合器采用3db耦合器。
4、一种保持各路偏振态相同的光纤时分复用器装置，包括一光纤耦合器，该光纤耦合器的一侧的两个端口分别为输入端和输出端，其特征在于，还包括一光隔离器，两段长度不同的光纤及两个法拉第旋转镜；所说的光纤耦合器连接在所说的输入端，所说的光纤耦合器的另一侧的两个端口分别通过所说的一段光纤与一个法拉第旋转镜相连构成一个两路时分复用单元，所说的光纤时分复用器装置包括N个两路时分复用单元，N为整数，其中第一个两路时分复用单元的输出端与第二个两路时分复用单元的输入端相连，依次类推直到第N-1个两路时分复用单元的输入端与第N每个两路时分复用单元的输出端相连。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007144663A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | University Of Kent | Optical delay device |
| WO2011018054A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Huawei Technologies Co.,Ltd. | Colorless dense wavelength division multiplexing transmitters |
| CN101296051B (zh) * | 2008-06-12 | 2011-05-18 | 上海交通大学 | 以3为基数的多级光时分复用器 |
| CN102118336A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-07-06 | 清华大学 | 一种产生时分复用的光差分相移键控码的装置 |
| CN102136674A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-07-27 | 华为技术有限公司 | 外腔激光器和波分复用无源光网络系统 |
| CN104503028A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种偏振相同的时分复用装置及制作方法 |
| CN108303626A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-07-20 | 广东电网有限责任公司珠海供电局 | 一种基于分布式光纤传感阵列的局部放电超声测量系统与方法 |
| CN109391471A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-26 | 中国科学技术大学 | 一种混合波导集成干涉仪和量子密钥分配系统 |
-
2003
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007144663A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | University Of Kent | Optical delay device |
| CN101296051B (zh) * | 2008-06-12 | 2011-05-18 | 上海交通大学 | 以3为基数的多级光时分复用器 |
| WO2011018054A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Huawei Technologies Co.,Ltd. | Colorless dense wavelength division multiplexing transmitters |
| CN102405607B (zh) * | 2009-08-14 | 2015-04-08 | 华为技术有限公司 | 无色密集波分复用发射器 |
| CN102405607A (zh) * | 2009-08-14 | 2012-04-04 | 华为技术有限公司 | 无色密集波分复用发射器 |
| US8417118B2 (en) | 2009-08-14 | 2013-04-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Colorless dense wavelength division multiplexing transmitters |
| CN102136674A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-07-27 | 华为技术有限公司 | 外腔激光器和波分复用无源光网络系统 |
| CN102136674B (zh) * | 2010-12-14 | 2013-01-30 | 华为技术有限公司 | 外腔激光器和波分复用无源光网络系统 |
| CN102118336B (zh) * | 2011-03-03 | 2014-01-01 | 清华大学 | 一种产生时分复用的光差分相移键控码的装置 |
| CN102118336A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-07-06 | 清华大学 | 一种产生时分复用的光差分相移键控码的装置 |
| CN104503028A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种偏振相同的时分复用装置及制作方法 |
| CN104503028B (zh) * | 2014-12-23 | 2018-04-03 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种偏振相同的时分复用装置及制作方法 |
| CN108303626A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-07-20 | 广东电网有限责任公司珠海供电局 | 一种基于分布式光纤传感阵列的局部放电超声测量系统与方法 |
| CN108303626B (zh) * | 2018-03-09 | 2024-04-12 | 广东电网有限责任公司珠海供电局 | 基于分布式光纤传感阵列的局部放电超声测量系统与方法 |
| CN109391471A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-26 | 中国科学技术大学 | 一种混合波导集成干涉仪和量子密钥分配系统 |
| CN109391471B (zh) * | 2018-10-15 | 2021-07-06 | 中国科学技术大学 | 一种混合波导集成干涉仪和量子密钥分配系统 |
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