DE19839308A1 - Polarization transformer with adjustable eigenmodes of the polarization elements - Google Patents

Polarization transformer with adjustable eigenmodes of the polarization elements

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Abstract

The inventive polarisation transformer (PT) contains 3 to 8 polarisation elements (W1, W2, ...), at least 3 of which are controlled individually. The intrinsic modes can be regulated in such a way as to produce an at least overall approximate difference in propagation time between the intrinsic modes of pi rad. Any state of polarisation can be achieved by linearly modifying the set values.

Description

Die Erfindung betrifft einen Polarisationstransformator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a polarization transformer according to the preamble of claim 1.

Ein Polarisationstransformator dient zur Veränderung des Po­ larisationszustandes einer elektromagnetischen, vorzugsweise optischen Welle.A polarization transformer is used to change the bottom larization state of an electromagnetic, preferably optical wave.

In der optischen Übertragungstechnik werden lange Lichtwel­ lenleiter-Übertragungstechniken eingesetzt. Die Lichtwellen­ leiter sind herstellungsbedingt nicht vollständig isotrop, sondern schwach doppelbrechend. Wegen der großen Übertra­ gungslänge ergibt sich hierdurch eine frequenzabhängige Pola­ risationstransformation, Polarisationsmodendispersion (PMD) oder kürzer Polarisationsdispersion genannt. Diese führt ins­ besondere zur Verbreiterung gesendeter Impulse, wodurch die Übertragungsdatenrate limitiert wird. Eine Kompensation wird dadurch erschwert, daß sich die Polarisationsmodendispersion durch unterschiedliche Temperaturen oder mechanische Bean­ spruchung verändert. Deshalb werden adaptive PMD-Kompen­ satoren benötigt, die, in den Übertragungspfad einge­ fügt, die schädlichen Auswirkungen kompensieren sollen.In optical transmission technology, long light waves are conductor transmission techniques used. The light waves Due to the manufacturing process, conductors are not completely isotropic, but weakly birefringent. Because of the big transfer This results in a frequency-dependent pola polarization mode dispersion (PMD) or shorter polarization dispersion called. This leads to special to broaden transmitted impulses, whereby the Transmission data rate is limited. A compensation will difficult because the polarization mode dispersion by different temperatures or mechanical bean changed. That is why adaptive PMD compen sensors needed, which, in the transmission path adds to compensate for the harmful effects.

Polarisationstransformatoren, welche sowohl in PMD-Kompen­ satoren als auch zu anderen Zwecken, beispielsweise der Einstellung eines gewünschten Eingangspolarisationszustandes am Eingang eines polarisationsabhängigen optischen Verstär­ kers, eingesetzt werden können, sind prinzipiell bekannt und beispielsweise in IEEE Journal of Light Wave Technology, Vol. 8, Nr. 3, March 1990, Page 459-465 oder beschrieben. Zur Steuerung der Polarisation werden Flüssigkristall-Retarder verwendet. Ein Polarisationstransformator besteht hier aus drei von einer Lichtwelle durchlaufenen Retardern. Polarization transformers, which are used in PMD compen as well as for other purposes, such as the Setting a desired input polarization state at the input of a polarization-dependent optical amplifier kers that can be used are known in principle and for example in IEEE Journal of Light Wave Technology, Vol. 8, No. 3, March 1990, Page 459-465 or described. Liquid crystal retarders are used to control the polarization used. There is a polarization transformer here from three retarders traversed by a light wave.  

Zwei Retarder arbeiten als Einheit unabhängig vom dritten und werden von zwei unabhängigen Regelkreisen angesteuert. Der Nachteil des Retarders besteht darin, daß nematische Flüssig­ kristalle verwendet werden. Diese haben eine niedrige, für kommerziellen Einsatz nicht ausreichende Ansprechgeschwindig­ keit. Außerdem ist die Verzögerung variabel, während die Ei­ genmoden fest sind. Dies bedeutet, daß, wenn die Verzöge­ rungsgrenzen erreicht sind, im Betrieb Rücksetzvorgänge er­ forderlich sind, welche schwierig zu implimentieren sind und Übertragungsfehler bewirken können.Two retarders work as a unit independently of the third and are controlled by two independent control loops. The The disadvantage of the retarder is that nematic liquid crystals are used. These have a low, for commercial use insufficient response speed speed. In addition, the delay is variable during the egg genmoden are firm. This means that if the delays limits are reached during operation are required, which are difficult to implement and Can cause transmission errors.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen mit wenigen Retar­ dern realisierbaren Polarisationstransformator anzugeben, der keine Rücksetzvorgänge erfordert. Ersoll auch ohne mechanisch beweglich Retarder realisierbar sein.The object of the invention is therefore one with few retar specify the realizable polarization transformer, the no reset operations required. Should also be mechanical movable retarders can be implemented.

Diese Aufgabe wird durch einen Polarisationstransformator nach Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished through a polarization transformer solved according to claim 1.

Wesentlich bei diesem Polarisationstransformator ist, daß zu­ mindest drei Polarisationselemente unabhängig voneinander an­ steuerbar sind. Der beschriebene Polarisationstransformator läßt sich mit geringem Aufwand und niedriger Eigendämpfung realisieren. Durch die Verwendung einer minimalen Anzahl von Retardern wird auch das Bauvolumen verringert. Der Polarisa­ tionstransformator ermöglicht die sog. "endlose" Polarisati­ onsregelung. Dies bedeutet, daß ein bestimmter Eingangspola­ risationszustand in jeden beliebigen Ausgangspolarisationszu­ stand transformiert werden kann, und daß beliebige vorgegebe­ ne Änderungen dieses Ausgangspolarisationszustands auf direk­ tem Wege erreicht werden können, also ohne Umwege über weite­ re Polarisationszustände. Entsprechendes gilt für die Trans­ formation eines beliebigen variablen Transformationszustandes in einem bestimmten festen Polarisationszustand. Diese Eigen­ schaft ist von besonderer Bedeutung, da die Bitfehlerrate ei­ nes optischen Datenübertragungssystems vom Polarisationszu­ stand abhängt und dieser seinerseits von Schwankungen des Po­ larisationsübertragungsverhaltens einer langen Lichtwellen­ leiterstrecke beeinflußt wird, eine nicht endliche Polarisa­ tionsregelung kurze Perioden mit sehr hohen Bit-Fehlerraten bewirken würde, während eine endlose Polarisationsregelung dies vermeiden kann.It is essential in this polarization transformer that at least three polarization elements independently are controllable. The polarization transformer described can be done with little effort and low internal damping realize. By using a minimal number of The construction volume is also reduced for retarders. The Polarisa tion transformer enables the so-called "endless" polarization regulation. This means that a certain input pole state in any initial polarization stand can be transformed, and that any given ne changes of this initial polarization state to direct ways can be reached, i.e. without detours over long distances re polarization states. The same applies to the Trans formation of any variable transformation state in a certain fixed polarization state. This own shaft is of particular importance since the bit error rate ei optical data transmission system from polarization to stood depends and this in turn on fluctuations of the bottom  Larization transmission behavior of a long light wave conductor path is influenced, a not finite Polarisa short periods with very high bit error rates would cause an endless polarization control can avoid this.

Der erfindungsgemäße Polarisationstransformator kommt theore­ tisch mit drei verschiedenen Polarisationselementen aus, die jedoch in großen Bereichen verstellbar sein müssen. Die Ver­ wendung von mehreren Polarisationselementen läßt größere To­ leranzen zu und kommt mit geringen Einstellbereichen aus. Auch ist die Verwendung von ferroelektrischen Flüssigkri­ stallzellen möglich, so daß bewegliche Elemente entfallen.The polarization transformer according to the invention comes theoretically table with three different polarization elements, the but must be adjustable in large areas. The Ver Use of several polarization elements allows larger To tolerances and manages with small setting ranges. Also, the use of ferroelectric liquid crystals stall cells possible, so that moving elements are eliminated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren näher beschrieben.Embodiments of the invention are based on figures described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Polarisationsellipse, Fig. 1 shows a polarization ellipse,

Fig. 2 eine Poincaré-Kugel, Fig. 2 is a Poincaré sphere,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Polarisationstransformator, Fig. 3 shows a polarization transformer according to the invention,

Fig. 4 bis 8 verschiedene Ansteuerdiagramme, FIGS. 4 to 8 different Ansteuerdiagramme,

Fig. 9 eine Sendeeinrichtung und Fig. 9 a transmission device and

Fig. 10 einen Kompensator zur Polarisationsmodendispersion. Fig. 10 is a compensator for polarization mode dispersion.

Zur Darstellung von Polarisationszuständen hat sich die sog. Poincaré-Kugel bewährt. Ein Polarisationszustand wird durch einen normierten Stokes-Vektor dargestellt. Da die Länge des Vektors für vollständig polarisiertes Licht gleich 1 ist, liegen seine Endpunkte auf der Kugeloberfläche. Zum besseren Verständnis ist in Fig. 1 zunächst die sog. Polarisationsel­ lipse dargestellt. Die Achsen x und y liegen in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Achse z. Die elektri­ schen Feldstärkekomponenten sind mit Ex und Ey bezeichnet. θ bezeichnet den Erhebungswinkel der großen Hauptachse c (Hauptrichtung der Polarisation) gegenüber der x-Achse und ε den Elliptizitätswinkel. In der dreidimensionalen Datenstel­ lung der Poincaré-Kugel bezeichnet die S1-Achse den Grad der horizontalen bzw. vertikalen Polarisation. Da in der Poin­ caré-Kugel die doppelten Winkel aufgetragen sind, bedeuten negative Werte auf der S1-Achse eine vertikale Polarisation. P1 entspricht einem horizontalen Polarisationszustand und P2 einem vertikalen Polarisationszustand. Die S2-Achse steht entsprechen für +45°/-45° lineare Polarisation und die S3-Achse für rechts-/linkszirkulare Polarisation.The so-called Poincaré sphere has proven itself to represent polarization states. A polarization state is represented by a normalized Stokes vector. Since the length of the vector for fully polarized light is 1, its end points lie on the surface of the sphere. For better understanding, the so-called polarization lens is first shown in FIG. 1. The axes x and y lie in a plane perpendicular to the direction of propagation of the axis z. The electrical field strength components are labeled Ex and Ey. θ denotes the elevation angle of the major major axis c (main direction of polarization) with respect to the x-axis and ε the ellipticity angle. In the three-dimensional data position of the Poincaré sphere, the S1 axis denotes the degree of horizontal or vertical polarization. Since double angles are plotted in the Poin caré sphere, negative values on the S1 axis mean vertical polarization. P1 corresponds to a horizontal polarization state and P2 to a vertical polarization state. The S2 axis stands for + 45 ° / -45 ° linear polarization and the S3 axis for right / left circular polarization.

In die Poincaré-Kugel sind außerdem der Äquator und die von den Achsen S2 und S3 aufgespannte Ebene eingezeichnet; die von den Achsen S1 und S3 aufgespannte Ebene wurde dagegen nur angedeutet.In the Poincaré sphere are also the equator and that of the plane spanned the axes S2 and S3; the By contrast, the plane spanned by axes S1 and S3 was only indicated.

Mittels einer "endlosen" Polarisationsregelung soll ein be­ stimmter Einganspolarisationszustand, beispielsweise P1 (S1 = 1) in jeden beliebigen Ausgangszustand transformiert und auch eine beliebige vorgegebene Änderung dieses Ausgangspolarisa­ tionszustandes auf direktem Wege erreicht werden können. Be­ vor hierauf weiter eingegangen wird, soll die Arbeitsweise des Polarisationstransformators näher erläutert werden.By means of an "endless" polarization control, a be correct input polarization state, for example P1 (S1 = 1) transformed into any initial state and also any given change in this output polarisa tion state can be achieved directly. Be before this is discussed in more detail, the method of operation of the polarization transformer are explained in more detail.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Polarisation­ stransformators PT dargestellt. Die über einen Lichtwellen­ leiter LWL ankommende Lichtwelle LW wird in einer Gradienten­ linse L1 aufgefächert und durchläuft verschiedene Polarisati­ onselemente oder Retarder W1 bis W6, um in einer zweiten Lin­ se L2 zusammengefaßt zu werden und über einen polarisati­ onserhaltenden Lichtwellenleiter PMF (mit einer Länge, die einer Gruppenlaufzeitdifferenz zwischen den beiden erhalten­ den Polarisationen liegt) ausgekoppelt zu werden. Als Retar­ der W1 bis W6 eignen sich Wellenplatten und besonders ferro­ elektrische Flüssigkristallzellen, die mit Elektroden verse­ hen sind und durch das Anlegen von Steuerspannungen U1 bis U6 als Polarisationselemente wirken. Jeder Retarder weist zwei zueinander orthogonale Eigenmoden und eine annähernd konstan­ te Laufzeitdifferenz, kurz Verzögerung genannt, zwischen "schnellen" und "langsamen" Eigenmoden auf. Durch individuel­ le Steuerung der Retarder mit unterschiedlichen Spannungen können von einem bestimmten Polarisationszustand, beispiels­ weise P1 (S1 = 1) ausgehend sämtliche Punkte auf der Oberflä­ che der Poincaré-Kugel, d. h. sämtliche Polarisationszustände erreicht werden.In Fig. 3 an embodiment of the polarization transformer PT is shown. The light wave LW arriving via an optical waveguide is fanned out in a gradient lens L1 and passes through various polarization elements or retarders W1 to W6 in order to be combined in a second lens L2 and via a polarization-maintaining optical waveguide PMF (with a length that a group delay difference between the two obtained polarizations). Suitable retarder for the W1 to W6 are wave plates and particularly ferro-electric liquid crystal cells that are provided with electrodes and act as polarization elements by applying control voltages U1 to U6. Each retarder has two mutually orthogonal eigenmodes and an approximately constant transit time difference, called delay, between "fast" and "slow" eigenmodes. By individually controlling the retarders with different voltages, starting from a certain polarization state, for example P1 (S1 = 1), all points on the surface of the Poincaré sphere, ie all polarization states, can be reached.

Zur Erleichterung des Verständnisses ist ein gedanklicher Zwischenschritt zweckmäßig. Eine Voraussetzung zur gewünsch­ ten Funktionsweise ist, daß der Polarisationstransformator zumindest näherungsweise eine gesamte Verzögerung zwischen seinen orthogonalen Eigenmoden entsprechend π rad besitzt, also im Fall horizontaler oder vertikaler Eingangspolarisati­ on eine Polarisationsänderung um 90° bewirken kann. In der Darstellung auf der Poincaré-Kugel bedeutet dies, daß der Po­ larisationszustand P1 auf der Achse S1 in den Polarisations­ zustand P2 (S1 = -1) übergeführt werden kann, der dem Punkt P1 gegenüberliegend dargestellt ist. Der Polarisationstrans­ formator, als homogenes Element betrachtet, besitzt neben der genannten Verzögerung natürlich auch orthogonale Eigenmoden. Die von ihm bewirkte Polarisationstransformation läßt sich deshalb in Form einer einzigen Drehung angeben. Die Drehachse verläuft durch die beiden Eigenmoden. Im angegebenen Beispiel liegt sie in der von den Achsen S2 und S3 gebildeten Ebene und der Winkel 2γ wird zwischen der positiven S2-Achse und der Achse des Großkreises angegeben. Die Überführung des ei­ nen Polarisationszustandes in den anderen Polarisationszu­ stand erfolgt jeweils über einen Großkreis GK (von beliebig vielen Großkreisen).A mental intermediate step is useful to facilitate understanding. A prerequisite for the desired operation is that the polarization transformer has at least approximately a total delay between its orthogonal eigenmodes corresponding to π rad, that is to say can cause a polarization change of 90 ° in the case of horizontal or vertical input polarization. In the representation on the Poincaré sphere, this means that the polarization state P1 on the axis S1 can be converted into the polarization state P2 (S1 = -1), which is shown opposite the point P1. The polarization transformer, viewed as a homogeneous element, naturally also has orthogonal eigenmodes in addition to the delay mentioned. The polarization transformation caused by it can therefore be specified in the form of a single rotation. The axis of rotation runs through the two eigenmodes. In the example given, it lies in the plane formed by the axes S2 and S3 and the angle 2 γ is specified between the positive S2 axis and the axis of the great circle. The transfer of one polarization state into the other polarization state was carried out via a large circle GK (from any number of large circles).

In Fig. 4 sind für einen Polarisators mit 3 Retardern W1, W2, und W3 die Funktionen der Einstellwerte, hier die jewei­ ligen doppelten Erhebungswinkel 2xθ1, 2xθ2 und 2xθ3 der ein­ zelnen Retarder, dargestellt, bei denen für die unterschied­ lichsten Werte von 2γ (2γ entspricht der Schwenkung der Ei­ genmoden bzw. der Achse eines Großkreises um die S1-Achse und gibt damit beliebige durch S = 1 und S = -1 gehende Großkrei­ se an) ein linearer Eingangs-Polarisationszustand P1 (S1 = 1) mit einem Erhebungswinkel von 0° auf der Ausgangsseite zu ei­ nem Polarisationszustand mit einem Erhebungswinkel von π/2 (S1= -1) wird, d. h. zu einem senkrechten Polarisationszustand wird.In Fig. 4 for a polarizer with 3 retarders W1, W2, and W3 the functions of the setting values, here the respective double elevation angle 2 xθ1, 2 xθ2 and 2 xθ3 of the individual retarders, are shown, for which for the most different values of 2 γ ( 2 γ corresponds to the pivoting of the natural modes or the axis of a great circle around the S1 axis and thus indicates any large circles going through S = 1 and S = -1) a linear input polarization state P1 (S1 = 1) with an elevation angle of 0 ° on the output side becomes a polarization state with an elevation angle of π / 2 (S1 = -1), ie it becomes a perpendicular polarization state.

Will man jedoch nicht diese maximale Änderung des Polarisati­ onszustandes erreichen, sondern einen zur Kompensation erfor­ derlich "Betriebs-Polarisationszustand" PB, so sind die in Fig. 4 angegebenen Erhebungswinkel gleichmäßig linear zu re­ duzieren, um auf einem bestimmten durch 2γ festgelegten Groß­ kreis zum gewünschten Polarisationszustand zu gelangen. Da sich mit der Erhebungswinkel im allgemeinen auch gleichzeitig die Eigenmoden des gesamten Polarisationstransformators ein wenig verändern, beispielsweise aus der durch die Achsen S2 und S3 gebildeten Ebene heraustreten, ist nicht genau die Gruppe von Erhebungswinkeln maßgebend, die bei dem zugehöri­ gen Wert 2γ abgelesen wird, sondern eine in deren Nachbar­ schaft ablesbare Wertegruppe von Erhebungswinkeln, die gleichmäßig linear zu reduzieren ist. In diesem Fall gelangt man trotzdem zum gewünschten Polarisationszustand PB.However, if one does not want to achieve this maximum change in the state of polarization, but rather a “operational polarization state” PB required for compensation, the elevation angles indicated in FIG. 4 are to be reduced uniformly linearly in order to achieve a large circle determined by 2 γ to get to the desired state of polarization. Since with the elevation angle in general the eigenmodes of the entire polarization transformer also change a little, for example, emerge from the plane formed by the axes S2 and S3, the group of elevation angles, which is read at the associated value 2 γ, is not exactly decisive , but a value group of elevation angles that can be read in the neighborhood and that can be reduced linearly evenly. In this case, the desired polarization state PB is nevertheless achieved.

Zusätzliche Funktionalität, welche im Betrieb Robustheit ge­ genüber auftretenden Schwankungen aller Arten, beispielsweise Temperaturschwankungen verschafft, erhält man, wenn im Fall einer eingestellten Verzögerung von wenigstens näherungsweise π die Eigenmoden des Polarisationstransformators nicht nur auf einem Großkreis der Poincaré-Kugel endlos eingestellt werden können, sondern auch in der Nachbarschaft dieses Groß­ kreises. Ein entsprechendes Toleranzband TB, innerhalb dessen sich die Eigenmoden des Polarisationstransformators bei ein­ gestellter Verzögerung von π bewegen können, ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Diese zusätzliche Funktionalität er­ gibt sich automatisch, insbesondere in solchen Fällen, in de­ nen der Polarisationstransformator aus vier oder mehr Einzel­ retardern zusammengesetzt ist, durch die individuellen An­ steuermöglichkeiten dieser Retarder.Additional functionality, which provides robustness against fluctuations of all types, for example temperature fluctuations, is obtained if, in the case of a set delay of at least approximately π, the eigenmodes of the polarization transformer can not only be set endlessly on a large circle of the Poincaré sphere, but instead also in the neighborhood of this great circle. A corresponding tolerance band TB, within which the eigenmodes of the polarization transformer can move with a set delay of π, is shown schematically in FIG. 2. This additional functionality arises automatically, especially in cases in which the polarization transformer is composed of four or more individual retarders, through the individual control options for these retarders.

Man sieht, daß die Funktionsverläufe der Erhebungswinkel als Funktion von 2γ stetig und periodisch (gleiche Anfangs- und Endwerte) sind. Um beispielsweise endlos variable Ausgangspo­ larisationen zu erzeugen, welche die Zustände (a) zirkular (S3 = 1), (b) linear mit Erhebungswinkel - π/4 (S2 = -1), (c) entgegengesetzt zirkular (S3 = -1), (d) linear mit Erhebungs­ winkel π/4 (S2 = 1) und wiederum (e) linear mit Erhebungswin­ kel π/4 (S2 = 1) nacheinander und unter stetiger Änderung an­ nimmt, sind fortlaufende Wertegruppen, welche bei fortlaufen­ den Werten der waagerechten Achse abzulesen sind, unter li­ nearer Reduzierung anzuwenden.It can be seen that the function profiles of the elevation angles as a function of 2 γ are continuous and periodic (same start and end values). For example, to generate endlessly variable output polarizations that represent the states (a) circular (S3 = 1), (b) linear with elevation angle - π / 4 (S2 = -1), (c) opposite circular (S3 = -1) , (d) linearly with elevation angle π / 4 (S2 = 1) and again (e) linearly with elevation angle π / 4 (S2 = 1) successively and with constant change, are continuous value groups, which with continuous values the horizontal axis can be read, using linear reduction.

Die Wertegruppen für die einzelnen Polarisationszustände sind dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm - außer für die Punkte P1 und P2 - demnach nicht direkt zu entnehmen, sondern für die in der Ebene S2, S3 liegenden Punkte etwa zu halbieren.The value groups for the individual polarization states cannot therefore be taken directly from the diagram shown in FIG. 4 - except for the points P1 and P2 - but rather approximately halved for the points lying in the plane S2, S3.

Die dargestellten Funktionen für die einzustellenden Erhe­ bungswinkel schwanken um Mittelwerte, bei denen die Eingangs­ polarisation den Polarisationstransformator unverändert pas­ siert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch alle zwischen den genannten möglichen Ausgangspolarisationen lie­ genden möglichen Polarisationszustände durch eine entspre­ chende Wertegruppe mit geringen Amplituden erreicht werden können.The functions shown for the heights to be set Practice angles fluctuate around mean values at which the input polarization pas the polarization transformer unchanged siert. This ensures that everyone between the possible starting polarizations mentioned possible polarization states by a corresponding Appropriate value group can be achieved with low amplitudes can.

Die in Fig. 4 dargestellten Erhebungswinkel müssen unter Be­ rücksichtigung von Nichtlinearitäten und nicht konstanten Verzögerungen zwischen den Eigenmoden der Retarder in Steuer­ spannungen umgesetzt werden und sind von den Laufzeitdiffe­ renzen der Eigenmoden abhängig. In dem angegebenen Beispiel besitzen die Retarder W1 und W3 eine dem Winkel von ϕ1 = ϕ3 = 1,8947375 rad (Radiant) entsprechende Laufzeitdifferenz (Verzögerung) zwischen den Eigenmoden, der Retarder W2 eine Laufzeitdifferenz von 1.9427 rad.The elevation angle shown in Fig. 4 must be converted into control voltages taking into account non-linearities and non-constant delays between the eigenmodes of the retarders and are dependent on the transit time differences of the eigenmodes. In the example given, the retarders W1 and W3 have a transit time difference (delay) between the eigenmodes corresponding to the angle of ϕ1 = ϕ3 = 1.8947375 rad (radians), and the retarders W2 have a transit time difference of 1.9427 rad.

Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist die sehr gerin­ ge Anzahl von erforderlichen Wellenplatten; nachteilig ist der relativ große maximal erforderliche Einstellwinkel der Eigenmoden. Ferroelektrische Flüssigkristallzellen, die zur Realisierung besonders geeignet sind, besitzen zur Zeit nur Einstellbereiche von +/-45° oder weniger.The advantage of this embodiment is that it is very small number of wave plates required; is disadvantageous the relatively large maximum required setting angle of the Eigenmode. Ferroelectric liquid crystal cells, the are particularly suitable for realization currently only setting ranges of +/- 45 ° or less.

Die großen Erhebungswinkel bzw. Einstellbereiche können we­ sentlich verkleinert werden, indem mehr als 3 Retarder vorge­ sehen sind. Fig. 5 zeigt dies bei Verwendung von vier Retar­ dern, deren Laufzeitdifferenzen für die Eigenmoden ϕ1 = ϕ2 = -ϕ3 = -ϕ4 = 2.123 rad beträgt. Dieser Polarisationstransfor­ mator hat den Vorteil, daß nur ein Typ von Wellenplatten oder Flüssigkristallelemente erforderlich ist, von denen die bei­ den letzten um 90° verdreht werden. Durch die Drehung um 90° werden die langsamen und schnellen Eigenmoden vertauscht, so daß sich, bezogen auf die ursprünglichen Eigenmoden, das Vor­ zeichen der Verzögerung ändert. Wie anhand von Fig. 5 er­ sichtlich ist, liegen die maximal erforderlichen Einstellbe­ reiche der doppelten Erhebungswinkel bei etwa +/-1,1 rad. Dies läßt sich mit ferroelektrischen Flüssigkristallzellen (FLC) bereits erreichen. Anstelle der genannten Verzögerung können auch etwas andere Werte (0,96 . . . 1,1) x 2.123 rad ver­ wendet werden.The large elevation angles or setting ranges can be significantly reduced by more than 3 retarders are provided. Fig. 5 shows this when using four retarders, the transit time differences for the eigenmodes ϕ1 = ϕ2 = -ϕ3 = -ϕ4 = 2,123 rad. This polarization transformer has the advantage that only one type of wave plate or liquid crystal element is required, of which the latter are rotated by 90 ° in the last. By rotating by 90 °, the slow and fast eigenmodes are interchanged, so that, based on the original eigenmodes, the sign of the delay changes. As can be seen from FIG. 5, the maximum adjustment ranges required are twice the elevation angle at about +/- 1.1 rad. This can already be achieved with ferroelectric liquid crystal cells (FLC). Instead of the deceleration mentioned, slightly different values (0.96... 1.1) x 2.123 rad can be used.

In Fig. 6 ist das entsprechende Wertediagramm für 5 Retarder dargestellt. Die Verzögerungen betragen für ϕ1 = ϕ5 = 1,2860 rad, ϕ2 = ϕ4 = 2.1823 rad, ϕ3 = 1.4939 rad. In Fig. 7 ist das Wertediagramm eines anders ausgeführten Polarisati­ onskompensators dargestellt, dessen Verzögerungen ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ4 = ϕ5 = 1,27 rad betragen. Wegen der vor­ handenen Freiheitsgrade können bei mehr als drei Polarisati­ onselementen stets mehrere Sätze von stetigen Funktionsver­ läufen angegeben werden. In Fig. 6 the corresponding values diagram is shown for 5 retarder. The delays are for ϕ1 = ϕ5 = 1.2860 rad, ϕ2 = ϕ4 = 2.1823 rad, ϕ3 = 1.4939 rad. In Fig. 7 the value diagram of a different polarization compensator is shown, the delays are ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ4 = ϕ5 = 1.27 rad. Because of the existing degrees of freedom, more than three polarization elements can always specify multiple sets of continuous functional courses.

Fig. 8 zeigt die Werte für 6 Retarder. Die Verzögerungen be­ tragen für ϕ1 = ϕ3 = -ϕ4 = -ϕ6 = 1,8652 rad und für ϕ2 = -ϕ5 = 2,631 rad. Die hinteren drei Wellenplatten sind gegenüber den drei vorderen wiederum um 90° gedreht, um negative Verzö­ gerungswerte mit den gleichen Bauelementen realisieren zu können. Es sind nur drei Funktionsverläufe angegeben, die je­ weils für einen Erhebungswinkel einer Wellenplatte und dessen negative Funktion für eine weitere Wellenplatte gelten. Fig. 8 shows the values for 6 retarder. The delays are for ϕ1 = ϕ3 = -ϕ4 = -ϕ6 = 1.8652 rad and for ϕ2 = -ϕ5 = 2.631 rad. The rear three shaft plates are rotated by 90 ° in relation to the three front ones in order to be able to realize negative deceleration values with the same components. There are only three function profiles specified, each of which applies to an elevation angle of a wave plate and its negative function for another wave plate.

Für Ausführungsformen mit ungerader Elementeanzahl ist es günstig die Verzögerungswerte bezüglich des mittleren Ele­ ments symmetrisch zu gestalten, da sich auf diese Weise mög­ lichst kleine maximal erforderliche Einstellbereiche der dop­ pelten Erhebungswinkel 2xθ1, 2xθ2, . . . ergeben.For embodiments with an odd number of elements, it is favorable to make the delay values symmetrical with respect to the middle element, since in this way the smallest possible required maximum setting ranges of the double elevation angles 2 xθ1, 2 xθ2,. . . surrender.

Während Wellenplatten lineare Eigenmoden besitzen, gilt dies für ferroelektrische Flüssigkristallzellen nicht uneinge­ schränkt, da diese chirale Moleküle und eine helikale Mole­ kül-Superstruktur besitzen. Dennoch kann die Erfindung auch uneingeschränkt in diesen Fällen verwendet werden, sofern die Eigenmoden sich bei Anlegen einer Zellenspannung auf einem Großkreis der Poincaré-Kugel bewegen. In der Praxis wird dies nicht immer zu erfüllen sein. Dennoch läßt ein Polarisation­ stransformator gemäß der Erfindung auch für solche Fälle, beispielsweise mit ferroelektrischen Flüssigkristallzellen problemlos realisieren, wenn vier oder mehr Flüssigkristall­ zellen vorgesehen sind. Selbst der Fall, daß die Verzögerun­ gen bei einer Veränderung der Eigenmoden nicht konstant blei­ ben, wird durch die zusätzlichen Freiheitsgrade beherrschbar. Bezogen auf die Fig. 2 kann es insbesondere in solchen Fäl­ len notwendig werden, daß die Punkte P1 und P2 auf der Poin­ caré-Kugel nicht oder nicht genau gegenüber liegen. Wie aus den Darstellungen der Wertegruppen hervorgeht, gehen die wählbaren Funktionsverläufe der verstellbaren Eigenmoden mit zunehmender Anzahl von Retardern immer mehr in Sinusverläufe über. Exakte Sinusverläufe an allen Wellenplatten sind jedoch erst bei unendlich vielen Wellenplatten erreichbar.While wave plates have linear eigenmodes, this is not absolutely true for ferroelectric liquid crystal cells, since they have chiral molecules and a helical molecule superstructure. Nevertheless, the invention can also be used without restriction in these cases, provided that the eigenmodes move on a great circle of the Poincaré sphere when a cell voltage is applied. In practice, this will not always be the case. Nevertheless, a polarization transformer according to the invention can also be easily implemented for such cases, for example with ferroelectric liquid crystal cells, if four or more liquid crystal cells are provided. Even if the delays do not remain constant when the eigenmodes change, the additional degrees of freedom make it manageable. With reference to FIG. 2, it may be necessary in such cases, in particular, that the points P1 and P2 on the poin caré ball are not or not exactly opposite. As can be seen from the depictions of the value groups, the selectable function profiles of the adjustable eigenmodes increasingly change into sine profiles with an increasing number of retarders. Exact sine waveforms on all wave plates can only be achieved with an infinite number of wave plates.

Ein erfindungsgemäßer Polarisationstransformator kann die bisherigen Polarisationstransformatoren, wie sie beispiels­ weise in der Patentanmeldung DE 36 31 798.5 beschrieben sind, ersetzen. Alternativ zu dieser Verwendung in einem Kompensa­ tor ist die Verwendung der Erfindung bei der sendeseitigen Kompensation oder, genauer gesagt, der Vermeidung von Polari­ sationsdispersion erster Ordnung dadurch möglich, daß die Sendepolarisation einer der Polarisationsmodendispersion er­ ster Ort nicht unterworfenen Polarisation der Übertragungs­ strecke, eines sog. "principal state of polarisation" ent­ spricht. Zu diesem Zwecke können beispielsweise ferroelektri­ sche Flüssigkeitszellen gleich in das Sendelasermodul mit eingebaut werden. Dies ist Fig. 9 prinzipiell dargestellt, bei der ein Laser LA und ein Polarisationstransformator PT zusammengefaßt sind.A polarization transformer according to the invention can replace the previous polarization transformers, as described, for example, in patent application DE 36 31 798.5. As an alternative to this use in a compensator, the use of the invention in the transmission-side compensation or, more precisely, the avoidance of first-order polarization dispersion is possible by the transmission polarization of a polarization of the transmission path not subject to the polarization mode dispersion, a so-called "Principal state of polarization" corresponds. For this purpose, ferroelectric liquid cells, for example, can be installed in the transmitter laser module. This is shown in principle in FIG. 9, in which a laser LA and a polarization transformer PT are combined.

Die Erfindung kann auch als in einem Kompensator zur Polari­ sationsmodendispersion eingesetzt werden. Dazu werden abwech­ selnd ein Polarisationstransformator PT1, PT2, PT3, . . . und ein Verzögerungselement, welches eine näherungsweise fre­ quenzabhängige große Verzögerungszeit zwischen seinen princi­ pal states of polarisation besitzt, beispielsweise ein Stück polarisationserhaltende Faser PMF1, PMF2, PMF3, . . von einer Lichtwelle LW durchlaufen. Ein solcher Kompensator wird be­ vorzugt empfängerseitig am Ende der Übertragungsstrecke ein­ gesetzt. In den Fällen, wo beliebige und im allgemeinen meh­ rere Polarisationen gleichzeitig am Eingang eines Polarisati­ onstransformators anliegen, ist die Eingangspolarisation nicht mehr gleich dem Punkt P1 (Fig. 1). Die Anforderungen an die Polarisationstransformatoren sind aber trotzdem mit den vorstehend beschriebenen identisch.The invention can also be used as in a compensator for polarization mode dispersion. For this purpose, a polarization transformer PT1, PT2, PT3,. . . and a delay element which has an approximately frequency-dependent large delay time between its princi pal states of polarization, for example a piece of polarization-maintaining fiber PMF1, PMF2, PMF3,. . run through by a light wave LW. Such a compensator is preferably set on the receiver side at the end of the transmission link. In cases where any and generally several polarizations are present at the input of a polarization transformer at the same time, the input polarization is no longer equal to point P1 ( FIG. 1). However, the requirements for the polarization transformers are identical to those described above.

Claims (16)

1. Polarisationstransformator (PT) mit mehreren von einer Lichtwelle durchlaufenden einstellbaren Retardern (W1-W6), die zwei zueinander orthogonale Eigenmoden und zumindest eine annähernd konstante Laufzeitdifferenz zwischen diesen Eigen­ moden aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest drei der Retarder (W1, W2, W3) individuell an­ gesteuert werden,
daß wenigstens ein Retarder durch elektrostatische Felder in­ nerhalb von Grenzen, also nicht endlos einstellbare Eigenmo­ den aufweisen kann,
daß die Eigenmoden der Retarder (W1, W2, W3) so eingestellt werden können, daß sich zumindest näherungsweise eine Lauf­ zeitdifferenz zwischen den Eigenmoden entsprechend einer Pha­ sendifferenz von π rad ergibt,
daß die Überführung des ersten Polarisationszustandes (P1) in den zweiten Polarisationszustandes (P2) zumindest annähernd über beliebige Großkreise (GK) einer Poincaré-Kugel erfolgt,
wobei diesen unterschiedliche Gruppen von Einstellwerten (2xθ1, 2xθ2, 2xθ3, . . .) der einzelnen Retarder (W1, W2, W3, . . .) zugeordnet sind, und
daß zwischen dem ersten Polarisationszustand (P1) und dem zweiten Polarisationszustand (P2) zumindest annähernd entlang allen Großkreisen Änderungen des Polarisationszustandes durch zumindest annähernd lineare Änderungen der Einstellwerte (2xθ1, 2xθ2, 2xθ3, . . .) durchgeführt werden können.
1. polarization transformer (PT) with a plurality of adjustable retarders (W1-W6) passing through a light wave, which have two mutually orthogonal eigenmodes and at least an approximately constant transit time difference between these eigenmodes,
characterized by
that at least three of the retarders (W1, W2, W3) are controlled individually,
that at least one retarder can have intrinsic limits due to electrostatic fields, i.e. not endlessly adjustable eigenmodes,
that the eigenmodes of the retarders (W1, W2, W3) can be set so that there is at least approximately a running time difference between the eigenmodes corresponding to a phase difference of π rad,
that the transition of the first polarization state (P1) into the second polarization state (P2) takes place at least approximately over any large circles (GK) of a Poincaré sphere,
different groups of setting values ( 2 xθ1, 2 xθ2, 2 xθ3,...) of the individual retarders (W1, W2, W3,...) are assigned to them, and
that between the first polarization state (P1) and the second polarization state (P2), at least approximately along all great circles, changes in the polarization state can be carried out by at least approximately linear changes in the setting values ( 2 xθ1, 2 xθ2, 2 xθ3,...).
2. Polarisationstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführung des ersten Polarisationszustandes (P1) in den zweiten Polarisationszustandes (P2) über beliebige Groß­ kreise (GK) einer Poincaré-Kugel erfolgt. 2. polarization transformer according to claim 1, characterized, that the transfer of the first polarization state (P1) in the second polarization state (P2) over any large circles (GK) of a Poincaré ball.   3. Polarisationstransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einstellung einer Verzögerung von π Eigenmoden einge­ stellt werden können, die sich auf einem einen Großkreis ein­ schließendem Toleranzband (TB) der Poincaré-Kugel endlos va­ riieren lassen.3. polarization transformer according to claim 1 or 2, characterized, that when setting a delay of π eigenmodes turned on can be set up on a large circle closing tolerance band (TB) of the Poincaré sphere endlessly above all let riar. 4. Polarisationstransformator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine die Einstellwerte (2xθ1, 2xθ2, 2xθ3, . . .) der Retarder (W1, W2, W3, . . .) angebenden Funktionen nicht si­ nusförmig verläuft.4. Polarization transformer according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of the setting values ( 2 xθ1, 2 xθ2, 2 xθ3,... ) Of the retarders (W1, W2, W3,...) Functions not Si-shaped . 5. Polarisationstransformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwerte (2xθ1, 2xθ2, 2xθ3, . . .) um Mittelwerte, bei denen die Eingangspolarisation erhalten beleibt, variiert werden.5. Polarization transformer according to claim 4, characterized in that the setting values ( 2 xθ1, 2 xθ2, 2 xθ3,... ) Are varied by means of mean values at which the input polarization remains unchanged. 6. Polarisationstransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis 8 Retarder (W1, W2, W3, . . .) vorgesehen sind.6. Polarization transformer according to one of the preceding Expectations, characterized, that 3 to 8 retarders (W1, W2, W3,...) are provided. 7. Polarisationstransformator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Retarder (W1 bis W6) mit zumindest annähernd gleichen Einstellmöglichkeiten ihrer Eigenmoden vorgesehen sind.7. polarization transformer according to claim 5 or 6, characterized, that retarders (W1 to W6) with at least approximately the same Setting options for their own modes are provided. 8. Polarisationstransformator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Retarder (W1 bis W8) Wellenplatten vorgesehen sind. 8. polarization transformer according to claim 6 or 7, characterized, that wave plates are provided as retarders (W1 to W8).   9. Polarisationstransformator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Retarder (W1 bis W8) ferroelektrische Flüssigkristal­ lelemente vorgesehen sind.9. polarization transformer according to claim 6 or 7, characterized, that as a retarder (W1 to W8) ferroelectric liquid crystal l elements are provided. 10. Polarisationstransformator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vier bis acht Flüssigkristallelemente vorgesehen sind.10. polarization transformer according to claim 9, characterized, that four to eight liquid crystal elements are provided. 11. Polarisationstransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß 3 Retarder (W1, W2, W3) vorgesehen sind, die Laufzeitdif­ ferenzen zwischen den Eigenmoden von zumindest annähernd ϕ1 = ϕ3 = 1,89947375 rad und ϕ2 = 1,9427 rad aufweisen.11. polarization transformer according to claim 6, characterized, that 3 retarders (W1, W2, W3) are provided, the runtime dif differences between the eigenmodes of at least approximately ϕ1 = 3 = 1.89947375 rad and ϕ2 = 1.9427 rad. 12. Polarisationstransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Retarder (W1, W2, W3, W4) vorgesehen sind, die Lauf­ zeitdifferenzen zwischen den Eigenmoden von zumindest annä­ hernd ϕ1 = ϕ2 = -ϕ3 = -ϕ4 = 2,123 rad aufweisen.12. Polarization transformer according to claim 6, characterized, that four retarders (W1, W2, W3, W4) are provided, the run time differences between the eigenmodes of at least approx nd1 = ϕ2 = -ϕ3 = -ϕ4 = 2.123 rad. 13. Polarisationstransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß fünf Retarder (W1, W2, W3, W4, W5) vorgesehen sind, die Laufzeitdifferenzen zwischen den Eigenmoden von zumindest an­ nähernd ϕ1 = ϕ5 = 1,2860 rad, ϕ2 = ϕ4 = 2.1823 rad und ϕ3 = 1,4939 rad aufweisen.13. polarization transformer according to claim 6, characterized, that five retarders (W1, W2, W3, W4, W5) are provided, the Runtime differences between the eigenmodes from at least approaching ϕ1 = ϕ5 = 1.2860 rad, ϕ2 = ϕ4 = 2.1823 rad and ϕ3 = 1.4939 rad. 14. Polarisationstransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß 6 Polarisationselemente (W1, W2, W3, W4, W5, W6) vorgese­ hen sind, die Laufzeitdifferenzen zwischen den Eigenmoden von zumindest annähernd ϕ1 = ϕ3 = -ϕ4 = -ϕ5 = 1,8652 rad und, ϕ2 = -ϕ5 = 2.6310 rad aufweisen. 14. polarization transformer according to claim 6, characterized, that 6 polarization elements (W1, W2, W3, W4, W5, W6) are provided hen, the transit time differences between the eigenmodes of at least approximately ϕ1 = ϕ3 = -ϕ4 = -ϕ5 = 1.8652 rad and, ϕ2 = -ϕ5 = 2.6310 rad.   15. Polarisationstransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er bei einer optischen Übertragungsstrecke zur Regelung der Sendepolarisation vorgesehen ist.15. Polarization transformer according to one of the preceding Expectations, characterized, that he has an optical transmission link for control the transmission polarization is provided. 16. Polarisationstransformator (PT1, PT2, . . .) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in Reihe mit einem differentiellen Laufzeitglied (PMF1, PMF2, PMF3, . . .) in Empfängernähe zur Regelung von Po­ larisationsmodendispersion vorgesehen ist.16. Polarization transformer (PT1, PT2,...) According to one of the previous claims, characterized, that he is in series with a differential term (PMF1, PMF2, PMF3,...) Close to the receiver for controlling Po larization mode dispersion is provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1315024A1 (en) * 2001-11-12 2003-05-28 Alcatel Tunable optical device and optical system using the tunable optical device as coding filter
WO2003058325A2 (en) * 2001-12-31 2003-07-17 3M Innovative Properties Company Polarization transformer and polarization mode dispersion compensator

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556732B1 (en) 2000-06-07 2003-04-29 Corning Incorporated All fiber polarization mode dispersion compensator
US6891674B2 (en) 2000-12-07 2005-05-10 Yafo Networks, Inc. Methods and apparatus for frequency shifting polarization mode dispersion spectra
US6867918B2 (en) 2000-12-07 2005-03-15 Jay N. Damask Methods and apparatus for generation and control of coherent polarization mode dispersion
US6847484B2 (en) 2001-03-15 2005-01-25 Jay N. Damask Methods and apparatus for generating polarization mode dispersion
FR2841003B1 (en) * 2002-06-14 2004-09-24 Thales Sa BINDING-FREE POLARIZATION CONTROL SYSTEM IN AN OPTICAL LINK

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3768856D1 (en) * 1986-05-13 1991-05-02 Siemens Ag ENDLESS POLARIZATION CONTROL.
ATE160026T1 (en) * 1986-09-22 1997-11-15 British Telecomm METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING OPTICAL SIGNALS
US4979235A (en) * 1989-04-17 1990-12-18 Tektronix, Inc. Polarization controller for use in optical fiber communication system
GB2255193B (en) * 1991-04-24 1994-10-12 Marconi Gec Ltd Optical device
EP0663604A1 (en) * 1994-01-03 1995-07-19 AT&T Corp. Polarization rotator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1315024A1 (en) * 2001-11-12 2003-05-28 Alcatel Tunable optical device and optical system using the tunable optical device as coding filter
US6917734B2 (en) 2001-11-12 2005-07-12 Alcatel Tunable optical device and optical system using the tunable optical device as coding filter
WO2003058325A2 (en) * 2001-12-31 2003-07-17 3M Innovative Properties Company Polarization transformer and polarization mode dispersion compensator
WO2003058325A3 (en) * 2001-12-31 2003-10-30 3M Innovative Properties Co Polarization transformer and polarization mode dispersion compensator
US6784416B2 (en) 2001-12-31 2004-08-31 3M Innovative Properties Company Polarization transformer and polarization mode dispersion compensator

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