[發(fā)明專利]光信號(hào)交叉器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00801508.2
• 申請(qǐng)日: 2000-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN1327543A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳葉紅;戴國(guó)仇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: E－TEK動(dòng)力學(xué)公司
• 主分類號(hào): G02B27/10
• 分類號(hào): G02B27/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 蔣世迅

本發(fā)明涉及光信號(hào)通信。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于多個(gè)光信道的交叉器。

隨著增大的互聯(lián)網(wǎng)用途，增多的通信類型，人口增長(zhǎng)，等等，電信的用途也在增大，要求電信供應(yīng)商提供更大的話音和數(shù)據(jù)傳輸容量。為了降低成本和所需的時(shí)間量以提供增大的容量，我們開發(fā)了波分復(fù)用(WDM)和密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)，在不要求新的光纖光纜的條件下提供增大的容量。

WDM和DWDM技術(shù)把多個(gè)光信號(hào)組合到單根光纖中，在不同的光波長(zhǎng)或信道上傳送每個(gè)信號(hào)。多路復(fù)用和多路分解通常是利用薄膜光纖完成的。然而，需要多層薄膜用于復(fù)用和分解多個(gè)信道，這樣就增加了成本和部件的復(fù)雜性。用于濾波操作的多層薄膜的另一個(gè)缺點(diǎn)是，薄膜在使用過(guò)程中容易擊穿，特別是工作在高功率的條件下。

增大光纖容量的另一種方法是利用更密集間隔的信道。例如，在某段時(shí)間內(nèi)具有200GHz間隔的光信道是通用的。在那段時(shí)間，各種光學(xué)部件設(shè)計(jì)成工作在200GHz間隔的信道上。隨著技術(shù)的進(jìn)步，光信道采用100GHz的間隔。于是，各種光學(xué)部件設(shè)計(jì)成工作在100GHz間隔的信道上，設(shè)計(jì)成工作在200GHz間隔信道上的器件必須加以改動(dòng)以適用于100GHz間隔的信道。這種升級(jí)要求對(duì)于具有大量光纖設(shè)備的使用方是非常昂貴的。

類似的升級(jí)要求也適用于其他的信道間隔變化(例如，100GHz間隔變化到50GHz間隔)我們需要的是這樣一種光器件，它可用于不同信道間隔模式之間的連接。

描述了一種用于濾波光信號(hào)的交叉器和去交叉器。在一個(gè)實(shí)施例中，交叉器包括：分束器，把輸入光信號(hào)分成第一子光束和第二子光束。該交叉器還包括：接收第一子光束的標(biāo)準(zhǔn)具。標(biāo)準(zhǔn)具有反射面和空氣隙，反射面反射傳播通過(guò)空氣隙的信號(hào)。該交叉器還包括：接收第二子光束的非線性相移器。該相移器改變第二子光束的相位。改變的第二子光束相位引起反射的第一子光束與反射的第二子光束之間相長(zhǎng)和相消光干涉，使輸入光束中的第一子集合信號(hào)被引向第一端口，而輸入光束中的第二子集合信號(hào)被引向第二端口。

在一個(gè)實(shí)施例中，去交叉器包括：環(huán)行器。第一去交叉器部件光耦合到環(huán)行器。第一交叉器部件有：光耦合到環(huán)行器的第一端口；把輸入光束分成第一子光束和第二子光束的分束器；接收第一子光束的標(biāo)準(zhǔn)具，該標(biāo)準(zhǔn)具有反射面和空氣隙，反射面用于反射傳播通過(guò)空氣隙的信號(hào)；和接收第二子光束的非線性相移器。該相移器改變第二子光束的相位。改變的第二子光束相位引起反射的第一子光束與反射的第二子光束之間相長(zhǎng)和相消光干涉，使輸入光束中的第一子集合信號(hào)被引向第一端口，而輸入光束中的第二子集合信號(hào)被引向輸出端口。

該去交叉器還包括：光耦合到環(huán)行器的第二去交叉器部件。第二去交叉器部件有：光耦合到環(huán)行器的第一端口，用于接收來(lái)自環(huán)行器的第一子集合信號(hào)；把第一子集合信號(hào)分成第一子光束和第二子光束的分束器；接收第一子光束的標(biāo)準(zhǔn)具。標(biāo)準(zhǔn)具有反射面和空氣隙。反射面反射傳播通過(guò)空氣隙的信號(hào)。第二交叉器部件還包括：接收第二子光束的非線性相移器。該相移器改變第二子光束的相位。改變的第二子光束相位引起反射的第一子光束與反射的第二子光束之間相長(zhǎng)和相消光干涉，使輸入光束中的第一子集合信號(hào)被引向輸出端口。

本發(fā)明通過(guò)舉例給以描述，而不是受附圖中數(shù)字的限制，其中相同的參考數(shù)字代表類似的單元。

圖1表示一個(gè)Fabry-Perot相移器的實(shí)施例。

圖2是圖1所示FPPS的反射光的相位和強(qiáng)度響應(yīng)。

圖3表示一個(gè)不等臂長(zhǎng)Michelson干涉儀的實(shí)施例。

圖4是圖3所示不等臂長(zhǎng)Michelson干涉儀的的反射光的相位和強(qiáng)度響應(yīng)。

圖5表示一個(gè)交叉器/去交叉器的實(shí)施例。

圖6是圖5所示理想交叉器的相位和強(qiáng)度響應(yīng)。

圖7表示一個(gè)光去交叉器裝置的實(shí)施例。

圖8表示一個(gè)光交叉器裝置的實(shí)施例。

圖9表示一個(gè)集成交叉器/去交叉器裝置的實(shí)施例。

圖10是從100GHz間隔的光信道模式轉(zhuǎn)變成200GHz間隔的光信道模式的示意圖。

圖11是光去交叉器的方框圖，用于從50GHz間隔的光信道模式轉(zhuǎn)變成200GHz間隔的光信道模式。

圖12是光交叉器的方框圖，用于從200GHz間隔的光信道模式轉(zhuǎn)變成50GHz間隔的光信道模式。

圖13表示用于增大光纖網(wǎng)容量的光學(xué)部件配置的一個(gè)實(shí)施例。

圖14表示帶環(huán)形相移器的不等臂長(zhǎng)Mach-Zehnder干涉儀的一個(gè)實(shí)施例。