DE69907891T2 - Optisches speichersystem mit niedrigem rauschen mit einer polarisationsoptischen verzögerungsleitung - Google Patents

Optisches speichersystem mit niedrigem rauschen mit einer polarisationsoptischen verzögerungsleitung Download PDF

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Description

  • ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Zeitrang gemäß 35 U.S.C. § 119(e) aus der vorläufigen U.S.-Anmeldung Serien Nr. 60/081 227, Jeffrey P. Wilde, u. a., eingereicht am 9. April 1998 mit dem Titel "Low-Noise Optical Storage System Based On An Optical Polarimetric Delay Line", der vorläufigen U.S.-Anmeldung 60/079 903 mit dem Titel "Optical Drive Utilizing Low Birefringence Fiber", eingereicht am 30. März 1998, der vorläufigen U.S.-Anmeldung 60/088 192 mit dem Titel "Laser Phase Noise Minimization In Optical Drive", eingereicht am 5. Juni 1998, der vorläufigen U.S.-Anmeldung 60/108 398, mit dem Titel "Optical Head-Design Elimination Fiber End Back, Reflection" eingereicht am 13. November 1998, und der vorläufigen U.S.-Anmeldung 60/111 470 mit dem Titel "Optical Fiber Coupler Using A Spliced Polarization-Maintaining Fiber", eingereicht am 9. Dezember 1998, wobei alle diese hier durch Bezugnahme vollständig aufgenommen sind. Diese Anmeldung hängt ebenfalls mit der U.S.-Anmeldung Nr. 08/745 095, Jeffrey P. Wilde u. a., eingereicht am 7. November 1996, mit dem Titel "Optical System and Method Using Optical Fibers For Storage And Retrieval Of Information" zusammen, die durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird, die nun das U.S.-Patent Nr. 5940549 ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Technologie
  • Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf optische Systeme. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Rauschverringerung bei der Übertragung von optischen Signalen.
  • 2. Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung
  • Herkömmliche Datenspeichersysteme verwenden Milliarden von magnetisch aufgezeichneten Eindrücken (Bits) auf einer Oberfläche einer Plattenscheibe (Medium), um entgegengesetzt polarisierte (z. B. positiv oder negativ) Datenbits zu speichern. Diese komplementären magnetischen Dipole (die parallel zu der Plattenoberfläche sind), stellen einen logischen Zustand von entweder einer '1' oder einer '0' dar. Basierend auf der aktuellen Wachstumsrate der Flächendichte (z. B. einige Gbit pro in2) der Industrie erreichen derartige herkömmliche Plattenlaufwerke Flächendichten bis zu 20 GBit/in2, was zu möglichen Problemen führt, die superparamagnetischen Grenzen zugeordnet sind. Insbesondere verursacht diese physikalische Grenze, das sich entgegengesetzt polarisierte Bereiche, die in sehr naher Nachbarschaft zueinander liegen, verschlechtern, wodurch Datenverfälschungsprobleme entstehen.
  • Um diese mögliche technologische Hürde zu vermeiden, wird eine alternative Speichertechnologie benutzt, die ein magnetooptisches (MO) Speichersystem verwendet. Derartige MO-Speichersysteme sind im Prinzip im Stande, Flächendichten über 40 GBit/in2 zu erreichen, ohne mit der superparamagnetische Grenze konfrontiert zu werden. Eine derartige alternative Technologie führt jedoch zu der Notwendigkeit, neue technologische Herausforderungen zu überwinden, wie beispielsweise die Wirkungen von Laserrauschen innerhalb des Systems. Insbesondere muss spektrales Polarisationsrauschen (SPN), das sowohl Moden-Partitionsrauschen (MPN) als auch Laserphasenrauschen umfasst, durch sorgfältige optische Systemausgestaltung minimiert werden.
  • Beispielsweise kann sich durch Fortpflanzung eines Laserlichtes mit multi-longitudinalen Moden (z. B. von einem Fabry-Perot-Diodenlaser) durch ein frequenzselektives polarisationsbeibehaltendes (PM) Fasersystem, das geringe unvermeidbare optische Fehlausrichtungsfehler enthält und als die Datenleitung zwischen einem MO-Medium und einem Detektionsmodul dient, SPN entwickeln, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit von Datenverfälschung in einem Hauptlichtsignal erhöht. Eine Teillösung zum Minimieren von SPN besteht darin, einen verteilten Rückkopplungs-Laser mit Einzelmodus (z. B. einer einzelnen Frequenz) zu verwenden, der diese mehrfachen Moden innerhalb des Systems nicht erzeugt, wodurch die Wirkungen von MPN vermieden werden. DFB-Laser, die in dem roten Spektralbereich der hohen Leistungspegel arbeiten, sind gegenwärtig nicht ohne weiteres auf dem kommerziellen Markt verfügbar. Obwohl die Verwendung eines DFB-Lasers MPN eliminiert, kann Laserphasenrauschen noch existieren. Da außerdem Multi-Moden-Laserdioden beträchtlich weniger kostspielig als DFB-Laser sind, sind Multi-Moden-Laser der bevorzugte Typ einer Laserquelle für MO-Speichersysteme.
  • Benötigt wird ein System und ein Verfahren, das einen Multi-Moden-Diodenlaser verwendet und die Wirkungen von SPN innerhalb des MO-Speichersystems minimiert.
  • Die WO-9809392A offenbart ein rauscharmes optisches System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Gemäß diesem Dokument wird eine polarisations-beibehaltende optische Faser von einer anderen polarisations-beibehaltenden optischen Faser gleicher Länge jedoch orthogonaler Polarisationsachse gefolgt. Auf Grund dieser Anordnung wird spektrales Polarisationsrauschen verringert, und Signale von einer magnetooptischen Platte können mit verbessertem Rauschabstand reproduziert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß überwindet die Erfindung die Mängel des Stands der Technik durch Bereitstellen eines Systems und eines Verfahrens, die das spektrale Polarisationsrauschen (SPN) erster Ordnung durch zeitliches Verschieben der Polarisationskomponenten eines parasitären Lichtsignals weg von einem Hauptlichtsignal minimiert.
  • Gemäß der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein rauscharmes optisches System gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Verringern der Wirkungen eines spektralen Polarisationsrauschens bei einem modulierten Laserhauptlichtsignal gemäß Anspruch 20 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
  • Insbesondere umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform das System einen Multi-Moden-Laser, einen Leaky-Strahlenteiler (LBS), eine erste Halbwellenplatte (HWP1), eine zweite Halbwellenplatte (HWP2), eine polarimetrische Verzögerungsleitung (PDL), eine polarisations-beibehaltende (PM) Faser, eine erste Viertelwellenplatte (QWP1), eine zweite Viertelwellenplatte (QWP2) und ein Differential-Detektionsmodul. Ein parasitäres Lichtsignal wird durch nicht ideale Eigenschaften des optischen Systems erzeugt.
  • Der Multi-Moden-Laser erzeugt das Hauptlichtsignal, das als ein Lesesignal zum Übertragen des aktuellen logischen Zustands von einer spezifischen Stelle auf dem MO-Medium zu dem Differential-Detektionsmodul verwendet wird. Der Laser wird bei einer Funkfrequenz an- und ausmoduliert, wobei deren bestimmter Wert durch die der PDL und der PM-Faser zugeordneten optischen Weglängen bestimmt wird. Die PDL und die PM-Faser sind Teil einer kontinuierlichen optischen Leitung zur Fortpflanzung des Hauptlichtsignals zu und von dem MO-Medium.
  • Die HWP1 und die HWP2 ändern in Verbindung mit der QWP1 die Polarisation des Hauptlichtsignals, um sicherzustellen, dass sich die ersten und zweiten Polarisationskomponenten des Hauptlichtsignals entlang jeder Verzögerungspfadlänge der PDL und jeder Achse der PM-Faser fortpflanzen. Durch Fortpflanzen entlang einer Verzögerungspfadlänge und -achse auf dem Vorwärtspfad, und der entgegengesetzten Verzögerungspfadlänge und -achse auf dem Rückwärtspfad von dem MO-Medium, werden die beiden Polarisationskomponenten des Hauptlichtsignals eine optische Nettopfaddifferenz von Null in Abwesenheit eines MO-Signals aufweisen. Bei der Anwesenheit eines MO-Signals oder magnetischen Kerr-Effekts wird eine kleine Phasenverschiebung zwischen den beiden Polarisationskomponenten des Hauptsignals eingeführt, wobei die optische Nettopfaddifferenz geringfügig ungleich Null gemacht wird. Um das durch Verzögerung und/oder Orientierungsfehlern von QWP1 verursachte SPN zu minimieren, verschiebt die PDL zeitlich eine Hälfte des parasitären Lichtsignals vor und die andere Hälfte hinter das Hauptlichtsignal, um eine kohärente Wechselwirkung zwischen den parasitären und optischen Hauptimpulszügen auszuschließen.
  • Der LBS, der es linear polarisiertem Licht ermöglicht, in die PDL und die PM-Faser auf dem Vorwärtspfad einzutreten, wobei ein Teil dieses polarisierten Modus und das meiste des orthogonal polarisierten Modus (erzeugt durch den magnetischen Kerr-Effekt) des Hauptsignals auf dem Rückkehrpfad in Richtung des Differential-Detektors reflektiert wird. Außerdem reflektiert der LBS einen Teil des entsprechenden zeitverschobenen parasitären Signals zu dem Differential-Detektionsmodul hin. Die QWP2 modifiziert die Phase zwischen den beiden Polarisationskomponenten des reflektierten Hauptlichtsignals, um sicherzustellen, dass der logische Zustand des von dem Hauptlichtsignal übertragenen Datensignals ordnungsgemäß von dem Differential-Detektionsmodul erfasst wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 veranschaulicht ein Gesamtsystem einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 veranschaulicht eine Moden-Partitionierung der Ausgangsleistung eines Multi-Moden-Lasers einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 veranschaulicht eine polarisations-beibehaltende Faser einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 veranschaulicht multi-longitudinales Laserlicht (in diesem Fall der Einfachheit halber zwei Moden), die Moden-Partitionsrauschen erzeugen, wenn sich das Laserlicht durch ein doppelbrechendes Medium, wie beispielsweise eine PM-Faser, bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fortpflanzt.
  • 5 veranschaulicht das optische Signal, das an dem Detektionsmodul in dem Fall einer gut ausgerichteten Viertelwellenplatte (QWP1) bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ankommt.
  • 6 veranschaulicht ein parasitäres Lichtsignal (das aus einer Fehlausrichtung der QWP1 herrührt), das von dem Hauptlichtsignal weg zeitlich verschoben ist, bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 veranschaulicht eine Auftragung eines Multi-Moden-Dioden-Laserrauschens (SPN mit sowohl Moden-Partitionsrauschen als auch Phasenrauschen) als Funktion der Pfaddifferenz zwischen zwei Strahlen in einem Freiraum-Interferometer.
  • 8(a) und 8(b) veranschaulichen die Polarisationszustände des Hauptlichtsignals in dem Detektionspfad vor bzw. nach der QWP2 mit und ohne einen logischen Zustand bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 veranschaulicht eine polarimetrische. Verzögerungsleitung mit einem Faser-Kollimator einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 veranschaulicht eine Allfaser-Version der polarimetrischen Verzögerungsleitung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren beschrieben, wobei ähnliche Bezugsziffern identische oder funktionsmäßig ähnliche Elemente angeben, und die Ziffer am weitesten links jeder Bezugsziffer der Figur entspricht, in der die Bezugsziffer zuerst verwendet wird.
  • 1 veranschaulicht ein rauscharmes optisches Speichersystem 100 einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das die Technologie eines schwebenden optischen Kopfs (nicht dargestellt) benutzt (z. B. optische unterstützte Winchester (OAW) Plattenlaufwerke, wie es in der U.S-Anmeldung Nr. 08/745 095, Jeffrey P. Wilde u. a., mit dem Titel "Optical System and Method Using Optical Fibers For Storage And Retrieval Of Information" erläutert sind, die, wie es vorher erwähnt wurde, durch Bezugnahme vollständig hier aufgenommen ist), um polarisierte Signale aus einem magnetooptischen (MO) Medium auszulesen. Das System 100 umfasst einen Multi-Moden-Laser 110, einen Leaky-Strahlenteiler (LBS) 120, eine erste Halbwellenplatte (HWP1) 130, eine zweite Halbwellenplatte (HWP2) 177, eine erste Viertelwellenplatte (QWP1) 185, eine zweite Viertelwellenplatte (QWP2) 114, eine polarimetrische Verzögerungsleitung (PDL) 160, eine Mehrzahl von polarisations-beibehaltenden (PM) Fasern 160, eine Mehrzahl von magnetooptischen (MO) Medien 190 und ein Differential-Detektionsmodul 116. Um unnötige Komplexität zu vermeiden, wird nur eine PM-Faser 180 und ein MO-Medium 190 veranschaulicht und primär erläutert. Ein Fachmann wird erkennen, dass die gleichen Prinzipien, die auf eine PM-Faser 180 und ein MO-Medium 190 Anwendung finden, auf mehrere PM-Fasern 190 und mehrere MO-Medien 190 angewendet werden können. Außerdem wird ein Fachmann erkennen, dass die gleichen Prinzipien, die auf eine bevorzugte Ausführungsform Anwendung finden, ebenfalls auf alternative Ausführungsformen, wie beispielsweise einen faseroptische Stromsensor, bei dem Laserrauschen ebenfalls minimiert werden muss, Anwendung finden können.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, erzeugt der Multi-Moden-Laser 110, der bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Fabry-Perot(FB)-Laserdiode ist, mehrere gepulste longitudinale Moden (Hauptlichtsignal), die das magnetooptische (MO) Signal von dem MO-Medium 190 an das Differential-Detektionsmodul 116 mit einer bestimmten Pulsfrequenz (z. B, typischerweise 300 bis 500 MHz) übertragen. Der mit dem Multi-Moden-Laser 110 gekoppelte LBS 120 empfängt den abgehenden p-polarisierten Hauptlichtstrahl von dem Laser 110 und überträgt das Meiste dieses p-polarisierten Lichtes (z. B. ungefähr 806) des Hauptlichtsignals entlang eines Vorwärtspfads zu der PDL 160 und dem MO-Medium 190 hin.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform dreht die HWP1 130, die zwischen dem LBS 120 und einem ersten Ende der PDL 160 gekoppelt ist, die Lichthauptpolarisation um ungefähr 45°, um sicherzustellen, dass sich beim Eintreten in die PDL 160 auf dem Vorwärtspfad das Hauptlichtsignal in zwei relativ gleiche Komponentensignale teilen wird, wobei das erste Komponentensignal als ein p-polarisiertes Licht, (p-Wellen)-Signal, und die zweite Komponente Signale als ein s-polarisiertes Licht, (s-Wellen)-Signal, beibehalten wird. Nur zwecks Darstellung sei angenommen, dass sich die p-Welle durch einen ersten polarisierenden Strahlenteiler PBS1 169 entlang einer kurzen Verzögerungspfadlänge Lp, der PDL 160 fortpflanzt, und es sei angenommen, dass das s-Wellensignal von dem PBS1 169 umgelenkt wird, um sich entlang einer langen Verzögerungspfadlänge Ls der PDL 160 fortzupflanzen. Die p- und s-Wellen werden dann rekombiniert und dazu gebracht, sich durch einen zweiten polarisierenden Strahlenteiler PBS2 170 zusammen fortzupflanzen. Die unterschiedlichen Verzögerungspfadlängen führen zu einer Vorwärtspfaddifferenz Δdvorwärts(PDL) von (Ls – Lp) , die einer Verzögerungszeit τvorwärts(PDL) zwischen dem s-Wellensignal und dem p-Wellensignal von (Δdvorwärts(PDL))/c = (Ls – Lp)/centspricht, wobei c der Wert für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist.
  • Die HWP2 177, die zwischen einem zweiten Ende der PDL 160 und einem ersten Ende der PM-Faser 180 gekoppelt ist, richtet das p-Wellensignal und das s-Wellensignal, die die PDL 160 verlassen, mit den doppelbrechenden (ΔnB = nlangsam – nschnell)-Achsen der PM-Faser 180 aus, die in 3 dargestellt sind. Insbesondere richtet die HWP2 177 das s-Wellensignal aus, so dass er sich entlang der langsamen Achse nlangsam der PM-Faser 180 fortpflanzt, und sie richtet das p-Wellensignal so aus, dass es sich entlang der schnellen Achse nschnell der PM-Faser 180 fortpflanzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Doppelbrechung ΔnB typischerweise in dem Bereich von 10–4 bis 10–3. Bei alternativen Ausführungsformen sind die s-Wellen- und p-Wellensignale ausgerichtet, um sich entlang der entgegengesetzten Faserachsen fortzupflanzen.
  • 4 veranschaulicht für einen 2-Moden-Laser die Art und Weise, mit der Moden-Partitionsrauschen (MPN) bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entstehen kann. Insbesondere veranschaulicht die Figur zwei linear polarisierte Moden, die bei 45° in die PM-Phase 180 gestartet werden. Jede der beiden Moden spaltet sich in schnelle und langsame Polarisationskomponenten innerhalb der Faser 180 auf. Beim Verlassen der Faser nimmt jede der beiden longitudinalen Moden einen zufälligen Polarisationszustand an, der von der relativen Phasenverschiebung zwischen den schnellen und langsamen Polarisationskomponenten abhängt. Da die beiden longitudinalen Moden typischerweise miteinander für Leistung konkurrieren, wie es mit Bezug auf 2 erläutert wird, fluktuiert der Nettopolarisationszustand an dem Ausgang der Faser 180 mit der Zeit, wobei Polarisationsrauschen (z. B. Moden-Partitionsrauschen) erzeugt wird. Beim Laufen durch einen Polarizer wird dieses Polarisationsrauschen in Intensitätsrauschen umgewandelt.
  • Da die langsame Achse der PM-Faser 180 einen Brechungsindex aufweist, der größer als der Brechungsindex der schnellen Achse ist, wird sich das s-Wellensignal entlang der langsamen Achse mit einer langsameren Phasengeschwindigkeit fortpflanzen. Außerdem entspricht die langsamere Phasengeschwindigkeit auch einer optischen Pfadlänge Fs, die länger als die optische Pfadlänge Fp der schnellen Achse ist. Die relative optische Pfaddifferenz Δdvorwärts(faser) zwischen der langsamen Achse und der schnellen Achse kann als (Fs-Fp,) ausgedrückt werden, was einer relativen Zeitverzögerung τfaser(vorwärts) von (LfaserΔnB)/c (wobei Lfaser die physikalische Länge der PM-Faser 180, ΔnB die Doppelbrechung der PM-Faser 180 und c die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum ist) zwischen den p-Wellen- und s-Wellensignalen entspricht. Diese Zeitverzögerung τfaser(vorwärts) plus diejenige der PDL τPDL(vorwärts) entspricht einer Vorwärtspfad-Nettophasendifferenz von ϕk = ωk (τvorwärts(PDL) +
    Figure 00110001
    Lasermode ist) für die k-te Lasermode, der ihrerseits die Polarisation für den k-ten Lasermode an dem Faserausgang bestimmt. Da jede Mode des Lasers im Allgemeinen eine unterschiedliche Polarisation beim Verlassen des zweiten Endes der PM-Faser 180 in Verbindung mit den Intensitäten jeder fluktuierenden Mode aufweist, fluktuiert die Gesamt-PM-Faserausgangspolarisation an dem zweiten Ende der PM-Faser 180, was zu einem bedeutenden MPN führt.
  • Die Eliminierung von MPN und etwaigem begleitenden Laserphasenrauschen kann erreicht werden, indem die optische Pfaddifferenz zwischen den beiden Polarisationskomponenten des Hauptlichtsignals auf Null verringert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine derartige Verringerung der optischen Pfaddifferenz durch doppeltes Durchläufen der QWP1 185 erreicht, wodurch die Polarisation um 90° für den Rückkehrpfad durch die PM-Faser 180 und die PDL 160 neu orientiert wird. Insbesondere ist die QWP1 185 bei 45° mit Bezug auf die Faserachsen des zweiten Endes der PM-Faser 180 ausgerichtet, so dass die QWP1 die beiden linear polarisierten Komponenten, das s-Wellensignal und das p-Wellensignal, in links und rechts zirkular-polarisierte Zustände umwandelt. Bei Reflexion von dem MO-Medium 190 wird die Richtung der beiden zirkularen Zustände umgekehrt (z. B. rechte Polarisation wird linke Polarisation und linke Polarisation wird rechte Polarisation). Nach Laufen durch die QWP1 auf dem Rückkehrpfad werden die zirkularen Zustände in entsprechende lineare Zustände mit einer 90°-Drehung rückgewandelt.
  • Beim Eintreten in das zweite Ende der PM-Faser 180 auf dem Rückkehrpfad, führt die 90° Polarisationsdrehung des Hauptlichtsignals zu einer Kompensation des optischen Pfads. Beispielsweise pflanzt sich die erste Komponente des Hauptlichtsignals, das sich ursprünglich als ein p-Wellensignal auf dem Vorwärtspfad entlang der Pfadlänge kurzer Verzögerung Lp der PDL 160 und entlang der schnellen Achse Fp der PM-Faser 180 fortgepflanzt hat, nun auf dem Rückkehrweg als ein s-Wellensignal entlang der langsamen Achse Fs der PM-Faser 180 und einer Pfadlänge langer Verzögerung Ls der PDL 160 fort. Das ursprüngliche s-Wellensignal, das nun ein p-Wellensignal ist, pflanzt sich auf dem Rückkehrpfad entlang der schnellen Achse Fp der PM-Phase 180 und der Pfadlänge kurzer Verzögerung Lp der PDL 160 fort. Indem sich jede Komponente des Hauptlichtsignals eine Verzögerungspfadlänge der PDL 160 und einer Achse der PM- Faser 180 auf dem Pfad fortpflanzt, und die entgegengesetzte Verzögerungspfadlänge und die Faserachse auf dem Rückkehrpfad, erfährt das rekombinierte Hauptlichtsignal, das das erste Ende der PDL 160 verlässt, keine optische Nettopfaddifferenz wie das das zweite Ende der PM-Faser 180 verlassende Hauptlichtsignal. Dieses Fehlen einer bedeutsamen optischen Nettopfaddifferenz in dem Hauptlichtsignal führt zu der Minimierung der relativen Zeitverzögerung zwischen den beiden Komponenten des Hauptlichtsignals, wodurch die Entwicklung von SPN vermieden wird. Insbesondere werden sich an dem Ende der Umlauffortpflanzung durch sowohl die PDL 160 als auch die PM-Faser 180 die erste Komponente und die zweite Komponente des Hauptlichtsignals die entsprechende kombinierte Länge von Lp + Fp + Fs + Ls bzw. Ls + Fs + Fp + Lp fortgepflanzt haben.
  • 8(a) und 8(b) veranschaulichen die Art des Rückkehrpolarisationszustands des Hauptlichtsignals bei einer Umlauffortpflanzung durch das System 100. In 8(a) ist bei der Abwesenheit eines Kerr-Effekts der von dem LBS 120 reflektierte Polarisationszustand mit dem Eingangszustand, d. h. mit dem p-Wellensignal, identisch. In 8(b) wird, nachdem das p-Wellensignal durch die QWP2 114 läuft, die bei 45° orientiert ist, dieses p-Wellensignal in einen zirkular-polarisierten Zustand umgewandelt, der auf Grund der Ausgeglichenheit dieses Signals ein Null-Ausgangssignal in dem Differential-Detektor 116 erzeugt.
  • Bei der Anwesenheit eines Kerr-Effekts veranschaulicht 8(a), dass eine kleine s-Welle erzeugt wird, die abhängig von dem Vorzeichen (z. B. nach oben oder nach unten) des Magnetismus 90°, an der MO-Probe 190 sondiert wird, entweder positiv oder negativ gegen die p-Welle phasenverschoben ist. Nach dem LBS 120 veranschaulicht 8(a), dass mit dem Kerr-Effekt das Hauptlichtsignal eine geringe elliptische Polarisation mit entweder einer rechtsgerichteten (Magnetismus nach unten) oder linksgerichteten (Magnetismus nach oben) Drehrichtung aufweist. Nach Laufen durch die QWP2 114 veranschaulicht 8(b), dass diese beiden Zustände voneinander durch den Differential-Detektor 116 unterschieden werden können, da das Kerr- und ohne-Kerr-Licht zurück in Phase gebracht werden und interferieren, um unterscheidbare Differenzsignale zu erzeugen.
  • Obgleich das System 100 theoretisch die relative Zeitverzögerung der beiden Komponenten des Hauptlichtsignals eliminieren kann, indem nur eine optische Nettopfaddifferenz von Null bereitgestellt wird, verursachen unvermeidbare Fehlausrichtungsfehler innerhalb des Systems 100, dass ein parasitäres Lichtsignal vorhanden ist, das seinerseits den Rauschpegel des erfassten Signals beeinflusst. Insbesondere entstehen Fehler typischerweise bei einzelnen optischen Komponenten oder in ihrer jeweiligen Ausrichtung zueinander. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die QWP1 185 eine Komponente von besonderem Interesse, die an einem optischen Aufzeichnungskopf liegen kann. Fehler bei sowohl der Verzögerung als auch der Ausrichtung der QWP1 185 sind auf Grund der kleinen physikalischen Größe dieser Komponente (z. B. 0,090 × 0,20 × 1,0 mm3) typischerweise schwierig zu steuern.
  • Das parasitäre Lichtsignal ist derjenige Abschnitt des Lichts, der sich durch das optische System fortpflanzt und das Differential-Detektionsmodul erreicht, bei dem die beiden Hauptpolarisationskomponenten eine optische Pfaddifferenz ungleich Null erfahren haben. Insbesondere wird jeder Fehler in der Dicke oder der Drehausrichtung der QWP1 185 parasitäres Licht erzeugen, das seinerseits ein großes SPN erster Ordnung verursacht (z. B. SPN auf Grund eines Komponentenfehlers). Außerdem kann sich ebenfalls MPN zweiter Ordnung (z. B. SPN auf Grund einer Kombination der beiden Komponentenfehler) entwickeln, wenn die PDL 160 und die PM-Faser 289 in Kombination mit einem Fehler in der QWP1 fehlausgerichtet sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Fehlausrichtung zwischen der PM-Faser 180 und der PDL 160 vermieden, indem alle PM-Fasern 180 in ein Array gruppiert werden, so dass alle Achsen der PM-Fasern 180 mit Bezug zueinander gut ausgerichtet (z. B. mit weniger als 1° Fehler) sind. Eine alternative Ausführungsform zum Vermeiden von Fehlausrichtung zwischen den PM-Fasern 180 und der PDL 160 besteht darin, einen dynamischen elektrisch-gesteuerten Polarisationsrotator zu verwenden (z. B. durch Platzieren der HWP2 177 auf einer elektrisch gesteuerten Rotationsstufe oder durch Ersetzen der HWP2 177 mit einer in Kombination mit einer Viertelwellenplatte verwendeten nematischen Flüssigkristallzelle), der zwischen der PDL 160 und dem ersten Ende der PM-Faser 180 verwendet werden kann, um eine aktive Ausrichtung zum Umschalten zwischen den PM-Fasern 180 bereitzustellen.
  • Das parasitäre Lichtsignal, das durch eine Verzögerung oder einen Orientierungsfehler in der QWP1 185 erzeugt wird, pflanzt sich auf dem Rückkehrpfad entlang der gleichen Achse und Pfadlänge fort, wie es sich ursprünglich entlang der Vorwärtsrichtung fortpflanzte. Da sie sich nicht an der entgegengesetzten Achse und der Verzögerungspfadlänge fortbewegen, erfahren die s- und p-Komponenten des parasitären Lichtsignals eine bedeutende optische Pfadlängendifferenz von 2 (Ls + Fs) – 2(Lp + Fp) beim Erreichen des Differential-Detektionsmoduls, die ihrerseits SPN erzeugen kann, was den Systemrauschabstand verschlechtert. Insbesondere wird mit Bezug auf die Hauptsignal-Wellenkomponenten (die sich beide auf dem gleichen optischen Pfad fortbewegen) das parasitäre Lichtsignal an einer Achse zeitlich verzögert und das parasitäre Lichtsignal an der entgegengesetzten Achse zeitlich vorgerückt. Allgemein gesagt (z. B. wenn der Laser in der Art einer kontinuierlichen Wellen oder gemäß einer beliebigen Modulationsbedingung betrieben wird) überlappen sich die parasitären Wellen bei dem Detektionssystem zeitlich miteinander und mit dem Hauptlichtsignal. Als Ergebnis werden diese überlagerten parasitären Lichtsignale und das Hauptsignal miteinander interferieren. Diese Interferenz kann zu großen Beträgen von SPN führen, was bewirkt, dass das Differential-Detektionsmodul 116 Schwierigkeiten haben wird, den Kerr-Effekt innerhalb des Hauptlichtsignals zu erfassen. Nur wenn die Laserdiode in einer An-Aus-Weise mit einer geeigneten Frequenz moduliert wird, können die Wirkungen von SPN überwunden werden. Wenn eine geeignete Modulation verwendet wird, wie es hier offenbart ist, überlappen sich das parasitäre Lichtsignal und das Hauptlichtsignal nicht in der Zeit, wodurch die Interferenz zwischen den parasitären Lichtsignalen und dem Hauptlichtsignal eliminiert wird, was seinerseits die Bildung von SPN ausschließt. Genauer gesagt erzeugt die PDL 160 eine Pfadlängendifferenz, die, wenn sie mit derjenigen verglichen wird, zu dem nur das kurze Stück von PM-Faser 180 einen Beitrag leistet, ausreichend groß ist, um eine vernünftige Modulationsfrequenz zu ermöglichen, die im Stande ist, die notwendige zeitliche Trennung zu erzeugen.
  • Mit geeigneter Lasermodulation (wobei die Einzelheiten nachstehend geliefert werden), eliminiert die PDL 160 SPN erster Ordnung auf Grund eines Komponentenfehlers in der QWP1, indem die parasitären Lichtsignale erheblich voneinander und von dem Hauptlichtsignal weg zeitlich verschoben werden. Insbesondere verwendet die PDL 160 eine physikalische Einwegverzögerungspfad-Längendifferenz (Lp – Ls) von ungefähr 0,2 bis 0,5 m. Mit einer derartigen kleinen physikalischen Verzögerungslänge ist die PDL 160 einfach und kostengünstig zu implementieren. Außerdem minimiert die PDL 160 den Betrag sowohl von Moden-Partitionsrauschen als auch von Laserphasenrauschen, das in dem System 100 vorhanden ist, um zu ermöglichen, dass die Wirkungen des Laserrauschens auf ungefähr dem Schrotrausch-begrenzten Leistungspegel minimiert werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die PDL 160 einen ersten Polarisationsstrahlenteiler (PBS1) 169, einen zweiten Polarisationsstrahlenteiler (PBS2) 170, einen ersten Spiegel 165 und einen zweiten Spiegel 175. Bevor das Hauptsignal in die PDL 160 auf dem Vorwärtspfad eintritt, orientiert die HWP1 130 das Lichtsignal um 45°, um sicherzustellen, dass der PBS1 169, der mit der HWP1 130 gekoppelt ist, das Hauptlichtsignal empfängt und in zwei Komponenten gleicher Amplitude mit der übertragenen Komponente, einem p-Wellensignal, und der reflektierten Komponente, einem s-Wellensignal, aufteilt. Die PDL 160 ermöglicht dann dem s-Wellensignal, sich entlang der optischen Pfadlänge Ls fortzupflanzen, indem das s-Wellensignal umgelenkt wird, um sowohl von dem ersten Spiegel 165 als auch von dem zweiten Spiegel 175 reflektiert zu werden. Das p-Wellensignal pflanzt sich entlang der Verzögerungspfadlänge Lp durch direkte Übertragung durch den PBS1 169 und den PBS2 170 fort. Der PBS2 170 empfängt sowohl die s- als auch die p-Wellensignale und rekombiniert sie in das Hauptlichtsignal zurück. Der PBS2 170 empfängt sowohl die s- als auch die p-Wellen und lenkt beide durch die HWP2 177 (oder einen äquivalenten Polarisationsrotator) in einen der Sätze von PM-Fasern 180, der wirksam als eine Erweiterung der PDL 160 arbeitet. Die Ausrichtung zwischen der PDL 160 und der PM-Faser 180 durch die HWP2 177 führt zu s- und p-Wellen, die die PDL 160 verlassen und in die schnellen bzw. langsamen Faserachsen der PM-Faser 180 eintreten (oder umgekehrt). Die resultierende optische Pfaddifferenz Δd zwischen den p-Wellensignalkomponenten und den s-Wellensignalkomponenten in dem Vorwärtspfad ist daher: Δd = (Ls + Fs) – (Lp + Fp) = Ls – Lp) + ΔnLfaser wobei Δn die Faserdoppelbrechung und Lfaser die PM-Faserlänge ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform mit Lp = 10 cm, Ls = 50 cm, Δn = 10–3 und Lfaser = 100 cm würde die Vorwärtspfaddifferenz Δd gleich 40,1 cm sein.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform kann die HWP2 177 eliminiert werden, wenn die Achsen der PLD 160 mechanisch mit ausreichender Präzision (z. B. weniger als 1°) mit den Achsen jeder PM-Faser 180 ausgerichtet sind. Bei einer zusätzlich alternativen Ausführungsform könnte dieses System 100 ebenfalls aus einem langen Stück aus PM-Faser 180 aufgebaut sein, wobei die entsprechende Länge ungefähr 401 m sein würde. Die PDL 160 einer bevorzugten Ausführungsform bietet jedoch eine kompaktere und kostengünstigere Implementierung.
  • Das Hauptlicht läuft durch die QWP1 185 nach Verlassen der PM-Faser 180 in dem Vorwärtspfad, wird von der MO-Platte 190 reflektiert, und läuft erneut durch die QWP1 185. Das doppelte Durchlaufen der QWP1 185 wandelt das abgehende s-Wellensignal in ein p-Wellensignal auf dem Rücklauf und das abgehende p-Wellensignal in ein s-Wellensignal um. In dem Ausmaß, in dem diese QWP1 165 Fehler entweder bei ihrer Verzögerung (z. B. ihre Phasenverschiebung geht von 90 Grad aus) oder ihrer 45 Grad Orientierung aufweist, werden parasitäre Wellen existieren. Diese parasitären Wellen entsprechen demjenigen Anschnitt des abgehenden Lichts, das von der QWP1 nicht ordnungsgemäß umgewandelt wurde, nämlich abgehenden s-Wellen, die als s-Wellen zurückkehren, und abgehenden p-Wellen, die als p-Wellen zurückkehren. Jede Polarisationskomponente des Hauptlichtsignals pflanzt sich daher entlang beider Verzögerungspfadlängen der PDL 160 fort, während sich jede Komponente des parasitären Lichtsignals nur entlang einer der beiden optischen Pfadlängen fortpflanzt. Auf diese Art und Weise werden Polarisationskomponenten des parasitären Lichtsignals einer Umlaufzeitverschiebung bezüglich dem Hauptlichtsignals und sich selber erfahren.
  • Beispielsweise werden sich, wie es in 6 dargestellt ist, beim Verlassen des ersten Endes der PDL 160 auf dem Rückkehrpfad sowohl die s- als auch die p-Wellenkomponenten des Hauptlichtsignals 610 einer optischen Gesamtlänge von Lp + Fp + Fs + Ls fortgepflanzt haben. Da sich das parasitäre Lichtsignal entlang der gleichen Faserlänge und Verzögerungspfadlänge auf sowohl den Vorwärts- als auch den Rückwärtspfaden fortpflanzt, würde sich ein parasitäres p-Wellen-Lichtsignal 630 entlang einer kürzeren optischen Nettolänge von 2Fp + 2Lp und ein parasitäres s-Wellen-Lichtsignal 620 entlang der längeren optischen Nettolänge von 2Fs + 2Ls fortgepflanzt haben. Diese Differenz in der optischen Nettolänge zwischen den beiden Komponenten des parasitären Lichtsignals und des Hauptlichtsignals führt dazu, dass das parasitäre p-Wellen-Lichtsignal 630 vor dem Hauptlichtsignal zeitverschoben und das parasitäre Lichtsignal der s-Welle 620 hinter dem Hauptlichtsignal zeitverschoben wird.
  • Um eine vollständige Zeittrennung der parasitären Lichtsignale von sowohl der s-Welle als auch der p-Welle von dem Hauptlichtsignal sicherzustellen, wird der Multi-Moden-Laser 110 mit einem Lastfaktor von ungefähr 33% an- und ausgepulst. Ein derartiger Lastfaktor gewährleistet, dass jeder der drei zeitlich getrennten Impulse (z. B. die s-Wellen- und p-Wellensignale des parasitären Signals und des Hauptlichtsignals), die von der gleichen zeitlichen Breite sind, jeweils getrennt ungefähr 1/3 der Laserimpulszeitspanne beherrschen werden. Ein Unterlassen, einen derartigen Lastfaktor zu verwenden, bewirkt, dass die Komponenten des parasitären Lichtsignals mit anderen Lichtsignalen überlappen. Beispielsweise würden sich bei einer Laserumgebung mit einer kontinuierlichen Welle die parasitären Lichtsignalkomponenten vorübergehend miteinander sowie auch mit dem Hauptlichtsignal überlappen (z. B. zeitlich überlappen), wodurch SPN-Wirkungen in dem Detektionskanal erzeugt werden.
  • Wenn die Vorwärtspfaddifferenz (Δdvorwärts(PDL)) in der PDL 160 bei einer bevorzugten Ausführungsform auf eine Art und Weise eingestellt wird, die sicherstellt, dass die Einwegverzögerungszeit (τvorwärts(PDL) = Δdvorwärts(PDL)/c) ungefähr 1/3 der Lasermodulationszeitspanne ist (Tlaser), beträgt die Pfaddifferenz Δdvorwärts(PDL) der beiden Pfadlängen c (Tlaser)/3. Indem der Multi-Moden-Laser 110 einer bevorzugten Ausführungsform mit einer hohen Frequenz (z. B. etwa 100 bis 1000 MHz) an- und ausgepulst und die PDL 160 ausgestaltet wird, um eine derartige geeignete frequenzabhängige
    Figure 00200001
    wirksam die Wirkungen des parasitären Lichtsignals in dem System 100, wodurch das SPN minimiert wird, das ansonsten das Hauptlichtsignal verfälscht. Beispielsweise ist, wie es in 7 dargestellt ist, wenn die Lasermodulationsfrequenz einer beispielhaften Ausführungsform 450 MHz beträgt, eine Pfaddifferenz Δdvorwärts(PDL) von etwa 30 cm erforderlich. Genauer gesagt wird für kleine Pfaddifferenzen (z. B. weniger als ungefähr 0,1 m) das Rauschen von Moden-Partitionswirkungen dominiert und zeigt daher eine bedeutsame Struktur, wobei Rauschminima an Kohärenzspitzen auftreten. Der niedrigste Rauschbereich der veranschaulichten Ausführungsform tritt, wie es in 7 dargestellt ist, bei einer Differenz von ungefähr 0,33 m auf, wobei an diesem Punkt die beiden Lichtsignale, die das Interferometer verlassen, zeitlich nicht überlappen. Wenn die Pfaddifferenz über 0,33 m hinaus ansteigt, steigt das Rauschen erneut an und wird von Laserphasenrauschwirkungen dominiert. Ein derartiges veranschaulichendes Beispiel zeigt das Prinzip, das bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird.
  • Obwohl sich eine bevorzugte Ausführungsform auf eine Freiraumversion der PDL 160 konzentriert, die Fortpflanzungspfade mit einem Brechungsindex ungefähr gleich Luft (d. h. n = 1) aufweist, erreichen alternative Ausführungsformen der Erfindung die gleichen notwendigen frequenzabhängigen optischen Pfaddifferenzen durch wellengeführte Fortpflanzungspfade mit Brechungsindizes größer als 1. Beispielsweise veranschaulicht 9 eine erste alternative Ausführungsform der PDL 160, die den PBS1 169, den PBS2 170 und einen Faserkollimator 910 umfasst. Der Faserkollimator 910 ermöglicht, dass das System 100 kompakter und besser herstellbar wird. Insbesondere umfasst der Faserkollimator 910 eine erste GRIN-Linse 920 (z. B. mit einem 0,25 Abstand), eine zweite GRIN-Linse 930 (z. B. mit einem 0,25 Abstand) und eine Faser 940, die einen Brechungsindex von ungefähr 1,5 aufweist. Der Faserkollimator 910 nimmt einen kollimierten Freiraumstrahl des geeigneten Durchmesser an und gibt ihn aus. Die Faser 940 bei dieser Ausführungsform der PDL 160 kann eine polarisierende Faser (z. B. PZ-Faser), eine PM-Faser oder eine geeignet geführte Faser mit niedriger Doppelbrechung (Lo-Bi-Faser) sein. Die primäre Einschränkung für eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Faser einen einzigen linearen Polarisierungszustand (z. B. s-Wellensignal) mit einem hohen Extinktionsverhältnis fortpflanzen muss.
  • 10 veranschaulicht eine zweite alternative Ausführungsform des Systems 100 mit einer All-Faserversion der PDL 160. Insbesondere umfasst diese PDL 160 Polarisationsstrahlenteiler 1010 innerhalb der Faser 1045. Die lange Pfadlänge Ls wird von der Faser 940 bereitgestellt, während die kleine Pfadlänge Lp der PDL 160 von der Faser 1045 bereitgestellt wird. Um die Vorrichtung mit kollimiertem Freiraumbetrieb kompatibel zu machen, werden die erste GRIN-Linse 920 (z. B. mit einem 0,25 Abstand) bzw. die zweite GRIN-Linse 930 (z. B. mit einem 0,25 Abstand) an dem Eingang und dem Ausgang der Fasern 940 platziert. Die in 10 dargestellte All-Faser-PDL-Vorgehensweise vereinfacht die Schwierigkeit der Ausrichtung der Komponenten verglichen mit der Freiraumversion von 1 und der hybriden Vorgehensweise von 9; die All-Faser-Version erfordert jedoch Hochleistungs-PM-Teiler 1010. Um ferner Reflexionen von den Endoberflächen der Fasern 940 zu vermeiden, die das SPN in dem System 100 erhöhen könnten, werden die Enden der Fasern 940 winkel-aufgespalten und sorgfältig mit den GRIN-Linsen 920 und 930 ausgerichtet, die auf ähnliche Weise winkelpoliert wurden. Wenn sie mit gerade-aufgespaltenen Fasern 940 verglichen werden, führen winkel-aufgespaltene Fasern 940 im allgemeinen dazu, dass der Vorwärtskopplungs-Wirkungsgrad für das System 100 etwa 70–80% ist. Endflächen-Reflexionen von gerade-aufgespaltenen Fasern 940 können ebenfalls durch Index-angepasstes Epoxid zwischen den GRIN-Linsen 920 und 930 und den Faserenden eliminiert werden.
  • Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wurden zwecks Darstellung und Beschreibung präsentiert. Sie ist nicht bestimmt, erschöpfend zu sein noch die Erfindung auf die genau offenbarte Form zu beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind hinsichtlich der obigen Lehre möglich. Bevorzugte Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung am besten zu erläutern, um dadurch andere Fachleute zu befähigen, die Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen am besten zu verwenden, wie sie für die bestimmte beabsichtigte Verwendung geeignet sind. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.

Claims (25)

  1. Rauscharmes optisches System, das mit einem Laser (110) gekoppelt ist, zum Erzeugen eines Hauptlichtsignals, wobei das System umfaßt: eine Faser {180) mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei die erste Achse eine andere Übertragungsgeschwindigkeit als die zweite Achse aufweist; wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass das Hauptlichtsignal ein moduliertes Laserlichtsignal ist; eine polarimetrische Verzögerungsleitung (160) mit einem ersten Strahlenteiler (169), der angepasst ist, um das Hauptlichtsignal von dem Laser zu empfangen, und angepasst ist, um das Hauptlichtsignal in ein erstes Komponentensignal und ein zweites Komponentensignal zu teilen; die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) mit der Faser (180) gekoppelt ist; wobei die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) eine erste Verzögerungspfadlänge und eine zweite Verzögerungspfadlänge aufweist, wobei die erste Verzögerungspfadlänge sich von der zweiten Verzögerungspfadlänge unterscheidet; und wobei das erste Komponentensignal entlang der ersten Verzögerungspfadlänge der polarimetrischen Verzögerungsleitung und der ersten Achse der Faser läuft, und das zweite Komponentensignal entlang der zweiten Verzögerungspfadlänge der polarimetrischen Verzögerungsleitung der Faser und der zweite Achsen der läuft, wenn das erste Komponentensignal und das zweite Komponentensignal zu einer reflektierenden Oberfläche über die Faser (180) übertragen werden, und wenn die ersten und zweiten Komponentensignale von ihrer reflektierenden Oberfläche weg über die Faser (180) übertragen werden, das erste Komponentensignal die zweiten Verzögerungspfadlänge der polarimetrischen Verzögerungsleitung und der zweiten Achse der Faser läuft, und die zweite Komponente entlang der ersten Verzögerungspfadlänge der polarimetrischen Verzögerungsleitung und der ersten Achse der Faser läuft, wodurch eine optische Nettopfaddifferenz zwischen dem ersten Komponentensignal und dem zweiten Komponentensignal auf einen Wert vermindert wird, der sich Null nähert, so dass jedes spektrale Polarisationsrauschen verringert wird.
  2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) einen zweiten Strahlenteiler (170) umfaßt, der mit der Faser (180) gekoppelt ist, wobei der zweite Strahlenteiler (170) angepasst ist, um das erste Komponentensignal und das zweite Komponentensignal mit einer Zeitverzögerung zwischen ihnen zu übertragen.
  3. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) eine Freiraumausbreitung mit einem Brechungsindex ungefähr gleich dem Brechungsindex von Luft umfaßt.
  4. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) einen Faserkollimator (910) aufweist.
  5. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) eine polarisationsbeibehaltende optische Faser (940) aufweist.
  6. System gemäß Anspruch 1, bei dem eine physikalische Längendifferenz zwischen der zweiten Verzögerungspfadlänge und der ersten Verzögerungspfadlänge geringer als ein Meter ist.
  7. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein physikalischer Längenunterschied zwischen der ersten Verzögerungspfadlänge und der zweiten Verzögerungspfadlänge ungefähr gleich (cTlaser)/3 ist, wobei c die Geschwindigkeit von Licht in Luft und Tlaser die Modulationsperiode des Lasers ist.
  8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasermodulationsperiode Tlaser einen Tastzyklus von mindestens 1/3 aufweist.
  9. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlenteiler (169) und der zweite Strahlenteiler (170) jeweils einen Polarisationsstrahlenteiler (169, 170) aufweisen.
  10. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlenteiler (169) und der zweite Strahlenteiler. (170) jeweils eine Polarisationsteilungsfaser (940) aufweisen.
  11. System gemäß Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch Umfassen einer ersten GRIN-Linse (920) und einer zweiten GRIN-Linse (930), die mit der ersten Polarisationsteilungsfaser (940) gekoppelt sind, wobei die erste und zweite GRIN-Linse (920,930) angepasst sind, um die Ausbreitung der ersten und zweiten Komponentensignale durch die Polarisationsteilungsfaser (940) zu lenken.
  12. System gemäß Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch Umfassen einer ersten Viertelwellenplatte (185), die mit dem zweiten Strahlenteiler (170) über die Faser (180) gekoppelt ist, wobei die erste Viertelwellenplatte (185) angepasst ist, um die Lichtkomponentensignale neu zu orientieren.
  13. System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Oberfläche ein reflektierendes Medium (190) umfaßt, das mit dem zweiten Strahlenteiler (170) durch eine Halbwellenplatte (177), die Faser (180) und die Viertelwellenplatte (185) gekoppelt ist, und das reflektierende Medium (190) angepasst ist, um die Lichtkomponentensignale zu dem zweiten Strahlenteiler (170) hin zurück zu lenken.
  14. System gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Medium (190) ein magnetooptisches Medium umfaßt, das angepasst ist, um auf dem magnetooptischen Medium magnetisch gespeicherte Logikstatusinformation zu den Komponentensignalen durch Zurückgreifen auf den Kerr-Effekt zu übertragen.
  15. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (180) eine polarisationsbeibehaltende optische Faser (180) aufweist.
  16. System gemäß Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch Umfassen einer ersten Halbwellenplatte (130), die mit dem ersten Strahlenteiler (169) gekoppelt ist, wobei die erste Halbwellenplatte (130) angepasst ist, um die Polarisation des Hauptlichtsignals zu orientieren, um den ersten Strahlenteiler zu veranlassen, das Hauptlichtsignal in das erste Komponentensignal und das zweite Komponentensignal zu teilen.
  17. Systemgemäß Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch. Umfassen eines Leaky-Strahlenteilers (120), der zwischen dem Laser (110) und dem ersten Strahlenteiler (169) gekoppelt ist.
  18. System gemäß Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch Umfassen eines Differenz-Detektionsmoduls, das mit dem ersten Strahlenteiler (169) über den Leaky-Strahlenteiler (120) gekoppelt ist, wobei das Differenz-Detektionsmodul angepasst ist, um die in den ersten und zweiten Komponentensignalen enthaltene Logikstatusinformation zu detektieren.
  19. System gemäß Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch Umfassen einer zweiten Viertelwellenplatte, die mit dem ersten Strahlenteiler (169) und dem Leaky-Strahlenteiler (120) gekoppelt ist, wobei die zweite Viertelwellenplatte angepasst ist, um das erste und zweite Komponentensignal ungefähr zirkular zu polarisieren.
  20. Verfahren zum Verringern der Wirkungen von spektralem Polarisationsrauschen auf einem modulierten Laser-Hauptlichtsignal, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Teilen des Hauptlichtsignals in ein erstes Komponentensignal und ein zweites Komponentensignal; und Übertragen der Signale in der folgenden Reihenfolge: Übertragen des ersten Komponentensignals und des zweiten Komponentensignals durch eine polarimetrische Verzögerungsleitung (160) in Richtung zu einer Faser (180) hin, wobei die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) eine erste Verzögerungspfadlänge und eine zweite Verzögerungspfadlänge, die sich von der ersten Verzögerungspfadlänge unterscheidet, aufweist, und wobei das erste Komponentensignal die erste Verzögerungspfadlänge und das zweite Komponentensignal die zweite Verzögerungspfadlänge durchläuft; Übertragen der ersten und zweiten Komponentensignale durch die Faser (180) in eine Richtung zu einer reflektierenden Oberfläche hin, wobei die Faser (180) eine erste Achse und eine zweite Achse aufweist, die eine von der ersten Achse unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeit aufweist, und wobei das erste Komponentensignal entlang der ersten Achse und das zweite Komponentensignal entlang der zweiten Achse läuft; Übertragen des ersten Komponentensignals und des zweiten Komponentensignals durch eine erste Viertelwellenplatte (185) in der Richtung zu der reflektierenden Oberfläche hin; Reflektieren des ersten Komponentensignals und des zweiten Komponentensignals von der reflektierenden Oberfläche; Übertragen des ersten Komponentensignals und des zweiten Komponentensignals durch die erste Viertelwellenplatte (185) in einer Richtung weg von der reflektierenden Oberfläche; Übertragen der ersten und zweiten Komponentensignale durch die Faser (180) in eine Richtung weg von der reflektierenden Oberfläche, wobei das erste Komponentensignal entlang der zweiten Achse und das zweite Komponentensignal entlang der ersten Achse läuft; und Übertragen des ersten Komponentensignals und des zweiten Komponentensignals durch die polarimetrische Verzögerungsleitung (160) und in der Richtung weg von der reflektierenden Oberfläche, wobei das erste Komponentensignal die zweite Pfadlänge und das zweite Komponentensignal die erste Verzögerungspfadlänge durchläuft, wodurch eine optische Nettopfaddifferenz zwischen dem ersten Komponentensignal und dem zweiten Komponentensignal auf einen Wert verringert wird, der sich Null nähert, so dass spektrales Polarisationsrauschen verringert wird.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, ferner gekennzeichnet durch Umfassen des Schritts des Übertragens von magnetisch auf einem magnetooptischen Medium (190) gespeicherter Logikstatusinformation an die Komponentensignale durch Zurückgreifen auf den Kerr-Effekt.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 20, ferner gekennzeichnet durch Umfassen des Schritts des Orientierens des Hauptlichtsignals, so dass ein erster Strahlenteiler (169) das Hauptlichtsignal in das erste Komponentensignal und das zweite Komponentensignal teilt.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 20, ferner gekennzeichnet durch Umfassen des Schritts eines Detektierens des in den Komponentensignalen transportierten Logikzustands.
  24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine S-Wellen-Stör-Lichtkomponente und eine P-Wellen-Stör-Lichtkomponente in den reflektierenden ersten und zweiten Signalkomponenten beim Durchlaufen der zweiten Verzögerungspfadlänge bzw. der ersten Verzögerungspfadlänge zeitverschoben werden.
  25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das modulierte Laserhauptlichtsignal mit einem Tastgrad von ungefähr 33% an/aus-gepulst wird.
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