TWI225178B - Polarization mode dispersion compensation module - Google Patents

Description

1225178 五、發明說明（1) 【發明領域】 本發明係關於一種色散補償模組（DispeFsi(3n Compensation Module’DCM)，尤指一種偏振模式色散補償 模組（Polarization Mode DCM，PMDCM)，其可提供連声貝 調之補償。 μ 【發明背景】 光通訊系統從10 Gblt/S發展到40 Gbit/s& 傳輸容量之需f，隨著光訊號傳輪速度之提昇，^、 色散成為制約高速光通訊系統之重 、旲工 振模ίίΐΠ於高速光通訊系統中傷因此，偏 器，其分離所接收之光學訊號為二呈偏振拉式色散補償 號並利用光開關增加其中一偏振光ς =偏振方向之光訊 偏振模式色散補償器之延遲量不可、二延遲量。然，該 因此，提供-種改良調整。 習知技術之不足實為必要。 、式色散補償模組以克服 【發明目的】 f :連續調整光ίί : = 模式色散補償模組， 【發明特徵】 一偏振訊號之間之延遲。 為達成前述目& , _ 一偏振光分束$ 、 务明偏振模式色t ^ # 杰分離光學輸入為繁值/ 聚合器，該偏括上^ 嫩卓二偏振訊號之偏振方t偏振訊號。該第- 目互垂直，該補償部 ^25178

，進一步士括一固定稜鏡及可調稜鏡。第一偏振訊號自偏 \光，束杰輸出並依次通過固定稜鏡及可調稜鏡，第一偏 :$虎之光路在可調稜鏡中根據可調棱鏡之位置而被拉長 短，該聚合器重組自補償部份接收之第一偏振訊號及 自第二可調棱鏡接收之第二偏振訊號為一光學輸出訊號。 【較佳實施例】 杠一 ff第—圖’本發明偏振模式色散補償模組1 0 0包 时:分波為1、複數第一耦合器2 ( #丨）至2 ( #N)、複數處理 ==3(#1)至3(#N)、複數第二耦合器4(#1)至4(#们、一合 本的5及電丨生連接於訊號處理單元3(#1)至3(#N)之訊號 ^，器。1根據不同波長分離包含復合波長之光學輸入 接收相應不同波Ϊ之；；Γ?1)至2(#N)分別自分波器1 光訊號之—部份至訊號處理中心6，同時將接 單元sm)至3(#N); = ;;單元3(#1)至3⑽，處理 號7並於電控制訊號7控制；中心6接收一電控制訊 之光訊號，各㈡合器4補:自相應弟；耗合器2接收 號。各第二耦合器4輸出接：丄應處理一早接收-光訊 中心6同時將剩餘部份輸出 5孔&之一部份至訊號處理 自第二麵合器4(#1)至4(#N)接^皮器5。合波器5組合所有 一光學波分多工訊號輸出。收之具不同波長之光訊號為 訊號處理中心6接收.笙 ^ —輪合器2(#1)至2(#N)輸

1225178 五、發明說明（3) 出之#伤光°代號並利用該光訊號判斷所接收之光辦 内色散是：；預定之可接受範圍内，如果不在可；ί;ΓΓ 心虎處理中心6發出適當之電控制訊號7至相應處理 早兀3以對光訊號逕行補償。訊號處理中心6 = ί侧接收—部份光訊號以檢測來自處= 3⑴）至3(#Ν)之經過補償之光訊號之色散是否 =範：内訊號處理中心6之實現在技術上為業 热知，在这裡就不再詳敘。 哭3〇m第二圖’各處理單元3包括一偏振光分束 口口 3 0 1 苐一可调晶體3 11、一補償部份3 ! 2、一聚合哭 3 0 2#及一第=可調晶體321。該偏振光分束器3〇1自對應 =第一耦合器2接收該剩餘光訊號並分離該剩餘光訊號為 =-偏振訊號3im振訊號32，該第—偏振訊號31及 弟一偏振訊號3 2偏振方向相互垂直。第一偏振訊沪 偏振光分束器3〇1輸出，通過第一可調晶體311而進〜入補償 部份312。通過補償部份312對第一偏振訊號”產生一精確 延遲並輸入聚合器3 0 2之第一端口（未標示）。第二偏振訊 唬32自偏振光分束器輸出後通過第二可調晶體321，再輸 入至聚合器3 02之第二端口（未標示）。第一可調晶體311盥 第二可調晶體321共同作用在第一偏振訊號31與第二偏振、 矾號32之間產生一預定延遲（詳後續）。聚合器3〇2重組自 補彳貝部份3 1 2接收之第一偏振訊號3 1及自第二可調晶體3 2玉 接收之第二偏振訊號32，組成一經過偏振模式色散補償之 光訊號傳進入相應第二耦合器4。 第7頁 1厶厶3丄/8 五、發明說明（4) 電控制訊號7自進？處理中心6傳輸至相應處理單元3之各 控制訊號7丨包括連接於第一可調晶體31丨之第一 73及連接於補彳妾於第二可調晶體“I之第二控制訊號 晶體以C12之第三控制訊號72，第-可調 示），當—非 ^(圖未710及—平行光轴之表面（圖未 311之表面，該非偽括圖未、示）垂直入射至該第一可調晶體 示），〇光之低^ 、光分離成0光（圖未示）及e光（圖未 為^偏振方向。在此特^:偏振方向」6光之偏振方向稱之 體31 1中以不π ’ . h況下，〇光及e光於第一可調晶 方向垂直Λ率Λ相同方向傳輸，且0光與e光之偏振 可調晶體31 i之表面大二’弟一一偏·訊號31垂直入射至第-光之偏栌t A ^ 且苐一偏振訊號之偏振方向平行於〇 ^3Π ^ 調曰Γ 偏振訊號31垂直入射至第一可 之=垢古Α之又面，且第一偏振訊號之偏振方向平行於6光 振^向，第一偏振訊號31作為e光通過第一可調晶體 Λ一Λ態及第二狀態中，第一偏振訊號31在第一晶 俨…I輸較快之狀態稱之為快狀態，另一狀態稱之為 ^怨。苐一偏振訊號31沿相同方向以快狀態或慢狀態通 5第-可調晶體。因此，根據第一控制器71控制第一可調 曰曰體3 11之位置，第一偏振訊號3丨於第一可調晶體3 1 1中 具有一短光路或長光路。如此之可調晶體之實施為業界所 ，知，在此無需進一步描述。同樣，第二可調晶體3 2丨與 苐一可調晶體31 1具有相同之結構，第二偏振訊號“分別、

第8頁 1225178 五、發明說明（5) "' 以第一狀態或第二狀態沿相同方向通過第二可調晶體 321。因^此’根據第二控制器73控制第二可調晶體321之 位置’、第二偏振訊號3 2於第二可調晶體3 2 1中也具有一短 光，，長光路。訊號處理中心6自各第一耦合器2接收第 一部f光訊號，利用該訊號探測接收光訊號兩種偏振模式 之色，並控制剩餘光訊號之第一及第二偏振訊號31、32分 別在第一及第二可調晶體3丨丨、3 2 i中具有短與長（或長與 短)。光路。因此，訊號處理中心6通過第一及第二控制 訊號71、73快速達到第一偏振訊號31與第二偏振訊號“ 之間之預定延遲。 請參照第三圖，補償部份3 12包括一梯形固定稜鏡 3^3及一梯形可調棱鏡314，第一偏振訊號。依次通過固 疋稜鏡313及可調稜鏡314。該固定稜鏡313進一步包括 一面對於可調稜314之内表面（未標示），該可調稜鏡314 也包括一面對於固定稜鏡313之内表面（未標示）。該可調 稜鏡314可在Α方向之二位置之間移動，該方向平行於可調 稜鏡314之内表面，且可調稜鏡314與固定稜鏡313之二内 表面之間之距離基本保持恆，定。該可調稜鏡314中各處折 射率一致，當可調稜鏡314沿A方向自第一位置（如圖中實 線所示）向下滑至第二位置（如圖中虛線所示）時，第一偏 振訊號31在可調稜鏡314中之光路伸長。當可調稜鏡314 沿A方向向上滑動時，第一偏振訊號31在可調稜鏡314中之 光路縮短。因此，通過第三控制訊號72 (可參照第二圖） 控制可調稜鏡3 14在A方向移動可使第一偏振訊號31產生一 1225178 五、發明說明（6) . 連續可變之延遲。 綜上所述，本發明符合發明專利要件’菱依法提出專 利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例’舉凡 熟悉本案技藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效修 飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。

第10頁 圖式簡單說明 圖式簡單說明】 本發明偏振模式色j文 第一圖係 具 第二圖係 單 第三圖係 【主要元 偏振模式 第一麵合 處理單元 偏振光分束器 第一偏振訊號 有複數處理單元· Θ補償模組之簡單示意圖，其 補償部份 第二偏振 可調稜鏡 第二耦合 訊號處理 電控制訊 第三控制 第一圖其中一處埋單 元包括一補償部份· 第二圖之補償部份之 件符號說明】 色散補償模組1 0 0為 2 3 301 31 312 訊號 3 2 314 器 4(#1)至4(#N) 中心 6 號 7(#1)至7(#N) 訊號 72 元之詳細示意圖，其中處理 示意圖。 分波器 1 $ —耦合器2(#1)至2(#N) 處理單元 3(#1)至3(#N) ^ ^ 302 聚合器 第一可調晶 固定稜鏡 第二可調 第二耦合 合波器 電控制訊 第一控制 第二控制 體 晶體 器 號 訊號 訊號 311 313 321 4 5 7 71 73

Claims (1)

1225178 六、申請專利範圍 1 ·種偏振模式色散補償模組，其包括·· 一偏振光分束器，其分離一光學輸入 及第二偏振訊號，其中第一偏振訊號η訊號 一號之偏振方向相互垂直； ❹第-偏振訊 一=償部份，其進一步包括一可調稜鏡，第一 〜自偏振光分束器輸出後通過該可調稜鏡，其^二 ^長^在可調稜鏡中根據可調稜鏡之位置而被改 —ΐΐΐ ^該聚合器重'组；補償部份接收之第-偏振 =^及自偏振光分束器接收之第二偏振訊號為一 學輸出訊號。 • ^申清專利範圍第1項所述之偏振模式色散補償模 組，其中補償部份進〆步包括一固定稜鏡，第貝一果 訊號依次通過固定稜鏡及可調稜鏡且其光路方向 2 可調稜鏡之位置改變而變化。 σ 又 3 ·如申請專利範圍第2項所述之偏振模式色散補償模 組，其中固定稜鏡及町調稜鏡均為梯形。 貝果 面 4·如申請專利範圍第2項所述之偏振模式色散補償模 組，其中固定稜鏡進〆少包括一面對於可調稜鏡之内 表面，該可調稜鏡進〆夕包括一面對於固定稜鏡之内 表面，可調稜鏡之移動方向平行於可調稜鏡之内表 且固定稜鏡與可調稜鏡内表面之間之距離保持不= 5·如申請專利範圍第1項所述之偏振模式色散補償模又 組，其進一步包括位於第/偏振訊號於偏振光分束的 申請專利範圍 與補償部份之間 偏振訊號於偏振 二可調晶體。 •如申凊專利範圍 組，其進一步包 償部份以控制補 7.如申請專利範圍 組，其中第一偏 可§周晶體中農 8·如申請專利範圍 組’其中第二偏 一可§周晶體中具 種偏振模式色 一分波器，該分 入為複數光訊 複數處理單元， 出之相應不同 包括： 9. 之光路中的第一可調晶體及位於第-光分束器與聚合器之間之光路中的第 第1項所述之偏振模式色散補償模 括一訊號處理中心，其電性連接於補 償量。 第5項所述之偏振模式色散補償模 振訊號根據弟一可調晶體的位置在第 有一短光路或長光路。 第5項所述之偏振模式色散補償模 振訊號根據第二可調晶體的位置在第 有一短光路或長光路。 散補償模組，其包括： 波器根據波長分離復合波長之光學輸 號； ’ 其中各處理單元分別接收從分波哭輪 波長之光學訊號，各處理單元進二二 偏振光分束器分離自分波器接收之光訊

偏振訊號及第二偏振訊號，其中，第—振 Ά ^ ^ 1兩振訊號 、弟一偏振訊號之偏振方向相互垂直； 補，部份，其進一步包括一可調稜鏡，第一 ▲破自偏振光分束器輸出後通過該可調棱鏡，^ 光路之長度在可調稜鏡中根據可調稜鏡的^置^

第13頁

趟：改變；及 ^合為，該聚合器重組從補償部份接收之第一偏 :訊號及來自偏振光分束器之第二偏振訊號為一 —=孥輪出訊號； Q波器組合自處理單元之聚合器接收之不同波長 10如申ί光訊號為一光學輸出。 • =，2專利範圍第9項所述之偏振模式色散補償模 訊號f Ϊ補償部份進一步包括一固定棱鏡，第一偏振 可二2次通過固定稜鏡及可調稜鏡且其光路方向不受 11如^ =鏡之位置改變而變化。 組，=專利範圍第10項所述之偏振模式色散補償模 1 2女 中固疋棱鏡及可調棱鏡均為梯形。 月專利範圍第10項所述之偏振模式色散補償模 組，复士 、 表“肀固定稜鏡進一步包括一面對於可調稜鏡之内 李面，礒可調稜鏡進一步包括一面對於固定稜鏡之内 且f ^可調稜鏡之移動方向平行於可調稜鏡之内表面 13如^ ί棱鏡與可調稜鏡内表面之間之距離保持不變。 •/申清專利範圍第9項所述之偏振模式色散補償模 =、、其進一步包括位於第一偏振訊號於偏振光分束器 、補償部份之間之光路中的第一可調晶體及位於第二 偏振訊號於偏振光分束器與聚合器之間之光路中的第 二可調晶體。 1 4 ·如申請專利範圍第9項所述之偏振模式色散補償模 級，其進一步包括一訊號處理中心，其電性連接於補

補償量 圍第1 3 偏振訊 具有一 圍第13 少一具有補償 可為該第一或 聚合器以再聚

晶體 1 8 ·如申請 色散補 述輸出 及補償部份 專利範圍第1 7 償光之方法， 光之一部份以

% 15 1 項所3 ί偏振模式色散補償模 號根據第—可調晶體的位置 短光路或長光路。 弟 項所=偏振模<色散補償模 偏振訊號根據弟一可調晶體的位# 具有一短光路或長光路。 任弟 續可變偏振模式色散補償光之方法， 以分離光學輪入為偏振態相互垂 振訊號； 晶體及一訊號處理中心，以使上 訊號根據接收部份輸入光之訊號 快或慢地通過該第一及第二可調U 部份之第一或第二訊號，該補償 第二光訊號提供連續可變之光 合所述第一及第二訊號為一輸出 及第二訊號分別通過所述第一、第二可調 項所述提供具連續可變偏振模式 其中所述訊號處理中心可接受所 檢測經過補償之光訊號之色散是 I麵 1225178 六、申請專利範圍 否在預定可接受之範圍内。 第16頁