半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括：將前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；調(diào)節(jié)后端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明提供的對(duì)準(zhǔn)方法簡(jiǎn)化了解復(fù)用系統(tǒng)的操作，降低了成本，并對(duì)全光網(wǎng)及其偏振復(fù)用技術(shù)的發(fā)展具有很好的推動(dòng)作用。
【專利說明】半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光放大器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高速率大容量通信系統(tǒng)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，偏振復(fù)用是一個(gè)發(fā)展途徑。半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)對(duì)實(shí)現(xiàn)光偏振復(fù)用技術(shù)具有非常重要的意義。
[0003]當(dāng)輸入光的偏振態(tài)對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體光放大器的偏振主態(tài)時(shí)，半導(dǎo)體光放大器輸出光的偏振態(tài)不隨半導(dǎo)體光放大器注入電流或者控制光功率等工作參量的改變而改變。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將半導(dǎo)體光放大器的偏振主態(tài)調(diào)節(jié)到邦加球的極點(diǎn)，使輸出光偏振態(tài)隨半導(dǎo)體光放大器注入電流、控制光功率或者信號(hào)光功率等工作參量的變化沿著邦加球赤道變化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)光偏振態(tài)的高速調(diào)節(jié)。
[0004]偏振復(fù)用技術(shù)正是利用半導(dǎo)體光放大器的這個(gè)特點(diǎn)對(duì)信號(hào)光的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的。在此，一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)是能否將輸入光偏振態(tài)的旋轉(zhuǎn)90度。目前，一個(gè)半導(dǎo)體光放大器，通過改變控制光功率，通常不能使信號(hào)光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的偏振復(fù)用是將激光器輸出的線偏振光分成兩束正交偏振光，對(duì)其分別進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，接收端放置兩個(gè)檢偏方向相互垂直的檢偏器，分別檢測(cè)出兩路信號(hào)光。該方式要求檢偏器方向必須與發(fā)射端信號(hào)光的兩個(gè)偏振方向分別一致，并且通信光路必須使用保偏光纖，成本較高。
[0005]另外，為滿足全光網(wǎng)的發(fā)展需求，需要考慮采用多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)光控的信號(hào)光偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)。多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)工作時(shí)，各個(gè)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)信號(hào)光偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的工作基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中并涉及多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)情況下偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)情況下偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法，該方法包括:
[0009]將前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；
[0010]調(diào)節(jié)后端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
[0011]進(jìn)一步的，該方法還包括:
[0012]若當(dāng)前級(jí)聯(lián)的半導(dǎo)體光放大器中，包含若干組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器，則從靠近激光器對(duì)準(zhǔn)光源的一組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器開始對(duì)準(zhǔn)，直至完成所有半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
[0013]一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0014]帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)；每一級(jí)半導(dǎo)體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級(jí)半導(dǎo)體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；
[0015]其中，該級(jí)聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對(duì)準(zhǔn)光源的激光器。
[0016]進(jìn)一步的，每一半導(dǎo)體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
[0017]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)。
[0018]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，基于主態(tài)原理的級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)，從而使級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的電流變化或者控制光功率變化引起的輸出偏振態(tài)的變化圍繞著對(duì)準(zhǔn)的偏振主態(tài)在邦加球的赤道上旋轉(zhuǎn)，變化的偏振態(tài)始終是線偏振態(tài)，從而確保磁場(chǎng)方向夾角誤差最小，使信號(hào)光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)。基于級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的偏振復(fù)用是指分別利用兩級(jí)半導(dǎo)體光放大器的交叉偏振調(diào)制效應(yīng)，將兩路獨(dú)立的帶有信號(hào)的控制光變換到一路信號(hào)光的兩個(gè)正交的線偏振態(tài)上，接收端只需檢測(cè)偏振光分束器的輸出即可恢復(fù)初始信號(hào)，從而簡(jiǎn)化了解復(fù)用系統(tǒng)的操作，降低了成本。而實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的偏振主態(tài)對(duì)準(zhǔn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信號(hào)光光控偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)雙通道偏振復(fù)用，提高全光網(wǎng)的系統(tǒng)容量具有重要意義，對(duì)全光網(wǎng)及其偏振復(fù)用技術(shù)的發(fā)展具有很好的推動(dòng)作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法的流程圖；
[0021]圖2本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的不意圖；
[0022]圖3本發(fā)明實(shí)施例二提供的又一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]實(shí)施例一[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法的流程圖。如圖1所示，該方法主要包括如下步驟:
[0026]步驟11、將前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)。
[0027]具體的:首先，調(diào)節(jié)前端半導(dǎo)體光放大器的控制光功率，觀察其輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出的圓??；然后，調(diào)節(jié)前半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使前半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小；再重復(fù)上一步驟，使得前端半導(dǎo)體光放大器輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑越來越小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)。
[0028]步驟12、調(diào)節(jié)后端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
[0029]該步驟與步驟11的具體實(shí)現(xiàn)方法類似，故不再贅述。需要強(qiáng)調(diào)的時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，若當(dāng)前級(jí)聯(lián)的半導(dǎo)體光放大器中，若包含若干組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器，則從靠近激光器對(duì)準(zhǔn)光源的一組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器開始對(duì)準(zhǔn)，直至完成所有半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例基于主態(tài)原理的級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)，從而使級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的電流變化或者控制光功率變化引起的輸出偏振態(tài)的變化圍繞著對(duì)準(zhǔn)的偏振主態(tài)在邦加球的赤道上旋轉(zhuǎn)，變化的偏振態(tài)始終是線偏振態(tài)，從而確保磁場(chǎng)方向夾角誤差最小，使信號(hào)光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)?；诩?jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的偏振復(fù)用是指分別利用兩級(jí)半導(dǎo)體光放大器的交叉偏振調(diào)制效應(yīng)，將兩路獨(dú)立的帶有信號(hào)的控制光變換到一路信號(hào)光的兩個(gè)正交的線偏振態(tài)上，接收端只需檢測(cè)偏振光分束器的輸出即可恢復(fù)初始信號(hào)，從而簡(jiǎn)化了解復(fù)用系統(tǒng)的操作，降低了成本。而實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體光放大器的偏振主態(tài)對(duì)準(zhǔn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信號(hào)光光控偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)雙通道偏振復(fù)用，提高全光網(wǎng)的系統(tǒng)容量具有重要意義，對(duì)全光網(wǎng)及其偏振復(fù)用技術(shù)的發(fā)展具有很好的推動(dòng)作用。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括:
[0033]帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)；每一級(jí)半導(dǎo)體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級(jí)半導(dǎo)體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；
[0034]其中，該級(jí)聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對(duì)準(zhǔn)光源的激光器。
[0035]進(jìn)一步的，每一半導(dǎo)體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
[0036]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)。
[0037]其示意圖可參見附圖2-3，圖2表示兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，圖3表不若干個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。[0038]圖2-圖3中，圖示說明如下:1-激光器，2-光隔離器，3-偏振控制器，4_半導(dǎo)體光放大器，5-光纖稱合器,6-偏振態(tài)分析儀,7-激光器,8-光隔離器,9-偏振控制器,10-半導(dǎo)體光放大器，11-光纖稱合器，12-激光器,13-偏振態(tài)分析儀。
[0039]圖2-圖3中，激光器1通過光纖與光隔離器2串聯(lián)，光隔離器2通過光纖與偏振控制器3串聯(lián),偏振控制器3通過光纖與半導(dǎo)體光放大器4串聯(lián),半導(dǎo)體光放大器4通過光纖耦合器5分別與下一級(jí)的光隔離器、偏振態(tài)分析儀6及激光器7串聯(lián)，經(jīng)過多個(gè)半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)，每個(gè)半導(dǎo)體光放大器前端都有一個(gè)偏振控制器通過光纖與其串聯(lián)，偏振控制器前端有一個(gè)光隔離器通過光纖與其串聯(lián)，半導(dǎo)體光放大器后端通過一個(gè)光纖耦合器分別與下一級(jí)的半導(dǎo)體光放大器的前置光隔離器、偏振態(tài)分析儀及激光器串聯(lián)，最后，光隔離器8通過光纖與偏振控制器9串聯(lián)，偏振控制器9通過光纖與半導(dǎo)體光放大器10串聯(lián)，半導(dǎo)體光放大器10通過光纖耦合器11分別與激光器12及偏振態(tài)分析儀13串聯(lián)。
[0040]其中，本發(fā)明實(shí)施例中的激光器，可以采用JDS Uniphase公司CQF935/708型號(hào)的激光器，工作波段在1527-1610nm，產(chǎn)生穩(wěn)定的連續(xù)光和控制光；半導(dǎo)體光放大器，可以采用INPHENIX公司IPSAD1501-5110型號(hào)的半導(dǎo)體光放大器，工作電流為280mA，最大小信號(hào)增益為23.6dB，偏振相關(guān)增益為0.3dB ;偏振控制器，可以采用TH0RLABS公司FPC561型號(hào)的手動(dòng)偏振控制器，光纖環(huán)直徑為56mm,光纖環(huán)調(diào)節(jié)角度為正負(fù)117.5度；或者，米用PH0TECH公司TOL3309A型號(hào)的電動(dòng)偏振控制器，驅(qū)動(dòng)電壓范圍為正負(fù)12V，波長(zhǎng)范圍為1250?1650nm，用于調(diào)節(jié)并對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器的偏振主態(tài)；偏振態(tài)分析儀，可以采用TH0RLABS公司PA530型號(hào)的偏振分析儀，用于觀察輸出光在邦加球上的偏振狀態(tài)。
[0041]需要說明的是，上述系統(tǒng)中包含的各個(gè)功能模塊所實(shí)現(xiàn)的功能的具體實(shí)現(xiàn)方式在前面的各個(gè)實(shí)施例中已經(jīng)有詳細(xì)描述，故在這里不再贅述。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)方法，其特征在于，該方法包括:將前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；調(diào)節(jié)后端半導(dǎo)體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導(dǎo)體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個(gè)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:若當(dāng)前級(jí)聯(lián)的半導(dǎo)體光放大器中，包含若干組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器，則從靠近激光器對(duì)準(zhǔn)光源的一組前后相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器開始對(duì)準(zhǔn)，直至完成所有半導(dǎo)體光放大器偏振主態(tài)的對(duì)準(zhǔn)。
3.一種半導(dǎo)體光放大器級(jí)聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)；每一級(jí)半導(dǎo)體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級(jí)半導(dǎo)體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；其中，該級(jí)聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對(duì)準(zhǔn)光源的激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一半導(dǎo)體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導(dǎo)體光放大器串聯(lián)式級(jí)聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H01S3/23GK103715598SQ201410007199
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】朱哲, 盛新志, 馮震, 毛亞雅, 王苒, 高松 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)