專利名稱：一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光通訊領(lǐng)域，具體涉及到一種減少偏振模偏振的色散補(bǔ)償器。
背景技術(shù)：
隨著光衰減和光線群速度色散問題逐漸解決，偏振模色散(PMD)會造成光信號波形失真，如果發(fā)生PMD，一般接收到的信號波形會產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象(波形變粗)，無法進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)交換。由于PMD受光纖敷設(shè)狀況及外部環(huán)境的影響而隨機(jī)變化，所以造成通信品質(zhì)下降。特別是，越高速越容易受PMD的影響，這也是造成100(ibpS系統(tǒng)通信品質(zhì)下降的最主要原因。目前，存在多種PMD補(bǔ)償?shù)姆桨?，分電補(bǔ)償和光補(bǔ)償兩種，主要以光補(bǔ)償為主。參考圖1，采用光補(bǔ)償設(shè)計的PMD補(bǔ)償器，主要包括一個準(zhǔn)直器帶、以及一標(biāo)準(zhǔn)具。輸入光纖輸入光束，經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)具反射回來借由準(zhǔn)直器聚焦于輸出光纖輸出，為了實現(xiàn)可調(diào)PMD的功效， 通常通過串聯(lián)或者集成若干上述單個PMD補(bǔ)償器或者標(biāo)準(zhǔn)具來實現(xiàn)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)其PMD的功效。但是現(xiàn)有技術(shù)的PMD補(bǔ)償器，當(dāng)入射PMD補(bǔ)償器的干涉腔的光束不是線偏光時，在每個標(biāo)準(zhǔn)具上將發(fā)生雙折射效應(yīng)，從而導(dǎo)致不同偏振態(tài)的時延不一致，從而產(chǎn)生的PMD不能達(dá)到應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服標(biāo)準(zhǔn)具上將發(fā)生雙折射效應(yīng)，從而導(dǎo)致不同偏振態(tài)的時延不一致，從而產(chǎn)生的PMD不能達(dá)到應(yīng)用的要求。為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于包括一光束分光器、第一、二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器、保偏光纖、標(biāo)準(zhǔn)具以及光束合光器，入射光束L經(jīng)由光束分光器分成偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，所述光束Lo經(jīng)由第一偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)成和光束Le偏振態(tài)一致，后所述光束Lo和光束Le耦合進(jìn)入保偏光纖，同偏振態(tài)的光束Lo和光束Le置于同一位置點入射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具，第二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變?nèi)我凰龉馐鳯o、光束Le的偏振態(tài)，使光束Lo和光束Le的偏振態(tài)互相垂直，借由光束合光器耦合成一束光束輸出。其中，較佳方案為還包括若干透鏡，耦合光束進(jìn)入、出射保偏光纖。其中，較佳方案為所述標(biāo)準(zhǔn)具為第一標(biāo)準(zhǔn)具、第二標(biāo)準(zhǔn)具...第N標(biāo)準(zhǔn)具的級聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中，較佳方案為所述偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器為波片或法拉第旋轉(zhuǎn)片。其中，較佳方案為所述光束Lo通過光束分光器11的光程HI、光束Lo從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程H2、保偏光纖的長度Hb、保偏光纖和光束合光器之間的光程H3、光束Lo通過光束合光器的光程為H4之和與光束Le通過光束分光器的光程D1、光束Le從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程D2，保偏光纖的長度Db、保偏光纖和光束合光器之間的光程D3以及光束Le通過光束合光器的光程D4相等即H1+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D40本發(fā)明還包括一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于步驟一、通過光束分光器將光束L分成偏振態(tài)相互垂直的光束Lo和光束Le ；步驟二、偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器將光束 Lo、光束Le的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換成一致；步驟三、所述偏振態(tài)一致的光束Lo和光束Le利用保偏光纖傳輸至標(biāo)準(zhǔn)具色散補(bǔ)償后出射；步驟四，從標(biāo)準(zhǔn)具出射的光束Lo和光束Le借由偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變成相互垂直的偏振態(tài)，后借由光束合光器輸出。這樣本發(fā)明具有的優(yōu)點為由于兩路光通過標(biāo)準(zhǔn)具都是同偏振態(tài)、同一位置入射， 后通過偏振旋轉(zhuǎn)器使兩路光的偏振態(tài)再次互相垂直，借由合光器合光輸出，這樣，避免光束在標(biāo)準(zhǔn)具上發(fā)生雙折射效應(yīng)，而導(dǎo)致不同偏振態(tài)的時延不一致，進(jìn)而滿足相應(yīng)的PMD需求。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的光路結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第一實施例的光路結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第一實施例的光光程的事宜圖。圖3為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第二實施例的光路結(jié)構(gòu)圖。圖4為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第二實施例的光路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的工作原理做進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第一實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，如圖1所示所述色散補(bǔ)償器10包括一光束分光器11、第一、二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器121、122、保偏光纖13、標(biāo)準(zhǔn)具14以及光束合光器16，入射光束L經(jīng)由光束分光器11分成偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，所述光束Lo經(jīng)由偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器121旋轉(zhuǎn)成和光束Le偏振態(tài)一致，后所述光束Lo和光束Le分別通過透鏡151、透鏡152耦合進(jìn)入保偏光纖13，所述光束 Lo和光束Le置于同一位置點A入射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具14，其中，從標(biāo)準(zhǔn)具14出射的光束Lo借由透鏡153匯聚于光束合光器16 ；所述光束Le借由透鏡IM匯聚于第二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器122將其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)成和光束Lo垂直的偏振態(tài)方向后耦合至光束合光器16，所述光束Lo和光束 Le借由光束合光器16偶合成一束光束輸出。其中，該實施例中標(biāo)準(zhǔn)具14包括第一標(biāo)準(zhǔn)具141、第二標(biāo)準(zhǔn)具142...第N標(biāo)準(zhǔn)具 14η的級聯(lián)方式，從而實現(xiàn)偏振模色散(PMD)精確控制。其中，該實施例中第一、二偏振旋轉(zhuǎn)器121、122可以為波片或法拉第旋轉(zhuǎn)器。其中，該實施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)具14具有四纖結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直器。其中，本實施例的偏振態(tài)變化原理為光束L從光束分光器11分離偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，后光束Lo的偏振經(jīng)由第一偏振旋轉(zhuǎn)器121轉(zhuǎn)化成和光束Le的偏振態(tài)一致，所述偏振態(tài)一致的光束Lo和光束Le分別通過保偏光纖13、標(biāo)準(zhǔn)具14后，光束Le經(jīng)由第二偏振態(tài)轉(zhuǎn)化成和光束Lo輸出的偏振態(tài)相互垂直，后光束Lo和光束Le借由光束合光器合光輸出。圖2為本實施例的光光程的示意圖，其計算過程為光束Lo通過光束分光器11的光程為H1，光束Lo從光束分光器11到保偏光纖13之間通過的光程為H2，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具14 的保偏光纖13的長度為Hb，保偏光纖13和光束合光器16之間的光程為H3，光光束Lo通過光束合光器16的光程為H4，光束Lo通過的總光程HLo = Hl+H2+Hb+H3+H4 ；光束Le通過光束分光器11的光程為D1，光束Le從光束分光器11到保偏光纖13之間通過的光程為 D2，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具14的保偏光纖13的長度為Db，保偏光纖13和光束合光器16之間的光程為 D3，光束Le通過光束合光器16的光程為D4，光束Le通過的總光程DLe = Dl+D2+Db+D3+D4， 為了保證同一脈沖的光束Lo和光束Le同時輸出，需保證光束Lo通過的總光程HLo和光束 Le通過的總光程DLe相等，即H1+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4，其中，從光路圖2不難看出，由于光束Lo通過光束分光器11的光程Hl和通過光束合光器16的光程H4之和等于光束Le通過光束分光器11的光程Dl和通過光束合光器16的光程D4之和，即H1+H4 = D1+D4，且光束Lo從光束分光器11到保偏光纖13之間的光程H2和Le從光束分光器11到保偏光纖13之間的光程D2相等，光束Lo通過保偏光纖13和光束合光器16之間的光程H3 和光束Le通過保偏光纖13和光束合光器16之間的光程D3相等，即H1 = Dl ；H4 = D4，所以需要滿足上述Hl+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4的等式，只需要光束Lo通過保偏光纖 13的長度Hb和光束Le通過保偏光纖13的長度Db相等即可。圖3為本發(fā)明一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器的第二實施例的光路原理圖，如圖2所示所述色散補(bǔ)償器20包括一光束分光器21、第一、二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器221、222以及保偏光纖23、標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)以及光束合光器沈，入射光束L經(jīng)由光束分光器21分成偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，所述光束Lo經(jīng)由偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器122旋轉(zhuǎn)成和光束Le偏振態(tài)一致，后所述光束Lo和光束Le分別通過透鏡251、透鏡252耦合進(jìn)入保偏光纖23，所述光束Lo和光束Le置于同一位置點A入射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)，其中，從標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)出射的光束 Lo借由透鏡253匯聚于第二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器222將其偏振態(tài)轉(zhuǎn)成和光束Le的偏振態(tài)相互垂直；所述光束Le借由透鏡2M匯聚于光束合光器沈，所述光束Lo和光束Le借由光束合光器沈偶合成一束光束輸出。其中，該實施例中標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)包括第一標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)l、第二標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)2...第N標(biāo)準(zhǔn)具 14η的級聯(lián)方式，從而實現(xiàn)偏振模色散(PMD)精確控制。其中，該實施例中第一、二偏振旋轉(zhuǎn)器221、222可以為波片或法拉第旋轉(zhuǎn)器。其中，該實施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)具有四纖結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直器。其中，本實施例的偏振態(tài)變化原理為光束L從光束分光器21分離偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，后光束Lo的偏振經(jīng)由第一偏振旋轉(zhuǎn)器221轉(zhuǎn)化成和光束Le的偏振態(tài)一致，所述偏振態(tài)一致的光束Lo和光束Le分別通過保偏光纖23、標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)后，光束 Lo經(jīng)由第二偏振旋轉(zhuǎn)器222轉(zhuǎn)化成和光束Le輸出的偏振態(tài)相互垂直，后光束Lo和光束Le 借由光束合光器26合光輸出。圖4為本實施例的光光程的示意圖，其計算過程為光束Lo通過光束分光器21的光程為Hl，光束Lo從光束分光器21到保偏光纖23之間通過的光程為H2，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具M(jìn)的保偏光纖23的長度為Hb，保偏光纖23和光束合光器沈之間的光程為H3，光光束Lo通過光束合光器26的光程為H4，光束Lo通過的總光程HLo = Hl+H2+Hb+H3+H4 ；光束Le通過光束分光器11的光程為Dl，光束Le從光束分光器21到保偏光纖23之間通過的光程為D2，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具14的保偏光纖23的長度為Db，保偏光纖23和光束合光器沈之間的光程為D3，光束Le通過光束合光器沈的光程為D4，光束Le通過的總光程DLe = Dl+D2+Db+D3+D4，為了保證同一脈沖的光束Lo和光束Le同時輸出，需保證光束Lo通過的總光程HLo和光束Le 通過的總光程DLe相等，即H1+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4，其中，從光路圖4不難看出，由于光束Lo從光束分光器21到保偏光纖23之間的光程H2和Le從光束分光器21到保偏光纖23之間的光程D2相等，光束Lo通過保偏光纖23和光束合光器沈之間的光程H3 和光束Le通過保偏光纖23和光束合光器沈之間的光程D3相等，即H1 = Dl ；H4 = D4，所以需要滿足上述 Hl+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4 的等式，需要 H2+Hb+H3 = D2+Db+D3, 這樣需要通過兩路保偏光纖23的長度Hb和Db來補(bǔ)償光束Lo通過光束分光器11的光程 Hl和通過光束合光器16的光程H4之和與光束Le通過光束分光器11的光程Dl和通過光束合光器16的光程D4之和的差值。這樣本發(fā)明具有的優(yōu)點為兩路光通過標(biāo)準(zhǔn)具14、M都是同偏振態(tài)、同一位置入射，后通過偏振旋轉(zhuǎn)器使兩路光的偏振態(tài)再次互相垂直，借由合光器合光輸出，這樣，避免光束在標(biāo)準(zhǔn)具14、M發(fā)生雙折射效應(yīng)，而導(dǎo)致不同偏振態(tài)的時延不一致，進(jìn)而滿足相應(yīng)的 PMD需求。以上所述者，僅為本發(fā)明最佳實施例而已，并非用于限制本發(fā)明的范圍，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本發(fā)明所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于包括一光束分光器、第一、二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器、保偏光纖、標(biāo)準(zhǔn)具以及光束合光器，入射光束L經(jīng)由光束分光器分成偏振態(tài)相互垂直的兩路光束Lo和光束Le，所述光束Lo經(jīng)由第一偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)成和光束Le偏振態(tài)一致，后所述光束Lo和光束Le耦合進(jìn)入保偏光纖，同偏振態(tài)的光束Lo和光束Le置于同一位置點入射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具，第二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變?nèi)我凰龉馐鳯o、光束Le的偏振態(tài)，使光束Lo和光束Le的偏振態(tài)互相垂直，借由光束合光器耦合成一束光束輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于包括若干透鏡， 耦合光束進(jìn)入、出射保偏光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于所示標(biāo)準(zhǔn)具為第一標(biāo)準(zhǔn)具、第二標(biāo)準(zhǔn)具...第N標(biāo)準(zhǔn)具的級聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于所述第一、二偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器為波片或法拉第旋轉(zhuǎn)片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償器，其特征在于所述光束Lo通過光束分光器11的光程HI、光束Lo從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程H2、保偏光纖的長度Hb、保偏光纖和光束合光器之間的光程H3、光束Lo通過光束合光器的光程為H4 之和與光束Le通過光束分光器的光程D1、光束Le從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程D2，保偏光纖的長度Db、保偏光纖和光束合光器之間的光程D3以及光束Le通過光束合光器的光程 D4 相等即:H1+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4。
6.一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于步驟一、通過光束分光器將光束L分成偏振態(tài)相互垂直的光束Lo和光束Le ；步驟二、偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器將光束Lo、光束Le的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換成一致；步驟三、所述偏振態(tài)一致的光束Lo和光束Le利用保偏光纖傳輸至標(biāo)準(zhǔn)具色散補(bǔ)償后出射；步驟四，從標(biāo)準(zhǔn)具出射的光束Lo和光束Le借由偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變成相互垂直的偏振態(tài)，后借由光束合光器輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于包括若干透鏡，耦合光束進(jìn)入、出射保偏光纖。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于所示標(biāo)準(zhǔn)具為第一標(biāo)準(zhǔn)具、第二標(biāo)準(zhǔn)具...第N標(biāo)準(zhǔn)具的級聯(lián)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于所述偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器為波片或法拉第旋轉(zhuǎn)片。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，其特征在于所述光束Lo 通過光束分光器11的光程HI、光束Lo從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程H2、保偏光纖的長度Hb、保偏光纖和光束合光器之間的光程H3、光束Lo通過光束合光器的光程為H4 之和與光束Le通過光束分光器的光程D1、光束Le從光束分光器到保偏光纖之間通過的光程D2，保偏光纖的長度Db、保偏光纖和光束合光器之間的光程D3以及光束Le通過光束合光器的光程 D4 相等即:H1+H2+Hb+H3+H4 = Dl+D2+Db+D3+D4。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減小偏振模偏振的色散補(bǔ)償方法，屬于光通訊領(lǐng)域，其特征在于步驟一、通過光束分光器將光束L分成偏振態(tài)相互垂直的光束Lo和光束Le；步驟二、偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器將光束Lo、光束Le的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換成一致；步驟三、所述偏振態(tài)一致的光束Lo和光束Le利用保偏光纖傳輸至標(biāo)準(zhǔn)具色散補(bǔ)償后出射；步驟四，從標(biāo)準(zhǔn)具出射的光束Lo和光束Le借由偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變成相互垂直的偏振態(tài)，后借由光束合光器輸出。本發(fā)明具有的優(yōu)點為避免光束在標(biāo)準(zhǔn)具上發(fā)生雙折射效應(yīng)，而導(dǎo)致不同偏振態(tài)的時延不一致，進(jìn)而滿足相應(yīng)的PMD需求。
文檔編號H04B10/18GK102253498SQ201010177359
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者王則欽, 謝紅, 黃 俊 申請人:昂納信息技術(shù)(深圳)有限公司