[發明專利]去偏振的波分復用源

無效

• 申請號: 200780018226.2
• 申請日: 2007-03-15
• 公開（公告）號: CN101449493A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: S·德斯布魯雷斯;R·奧博蘭德;S·巴納斯;S·M·韋伯
• 申請（專利權）人: X萬億通信有限公司
• 主分類號: H04B10/135
• 分類號: H04B10/135;H04B10/155;H04J14/02
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 謝 靜;楊 勇

技術領域

本發明涉及波分復用(WDM)源，并且更具體而言涉及其在超長距離傳輸(ULH)通信系統中的使用。

背景技術

波分復用信號通常包含許多數據信道，其是被以一種方式調制以便攜帶信息的光學信號。每個數據信道攜帶獨立的信息，但是在通常的傳輸介質中的非線性效應會導致這些信道之間的干擾。這些效應包括四波混頻(FWM)和交叉相位調制(XPM)。FWM是一種當兩種或更多種不同頻率的信號通過光纖時可能發生的非線性效應，其有產生新頻率信號的效應。這些非線性效應干擾了信號，限制了波分復用信號在將數據從發射機傳輸到接收機的效能。而且，當數據信道之間的頻率間隔減少時，這些非線性效應變得更加顯著，從而限制一給定波分復用信號所能攜帶的數據信道數量(并且因而限制信息的數量)。

美國專利6,342,961描述了一種其中相鄰數據信道以正交偏振發射的系統，以試圖減緩上述非線性效應。在這種系統中，兩個梳狀數據信道與寬帶正交組合器復用，這樣所得到的波分復用信號中的數據信道在正交偏振態之間變換。

除了數據信道外，波分復用系統通常攜帶許多加載信道(loadingchannel)。加載信道被用在光學系統中，針對寬帶運行使線路放大器適當地飽和并為數據攜帶信道提供最佳信道功率。許多近代的系統一開始都在較低的信道數量(低于用于系統時的數量)下運行，并被升級以滿足通信容量需求。“存在之初”的系統使用加載信道作為許多數據信道功率的代用品。這些加載信道可以是連續波(CW)或調制信道。

將加載信道與海底線路終端設備(SLTE)的信道級、頻帶級或綜合級(aggregate?stage)上的數據信道相復用。

當前的傳輸設備供應商通常對加載信道使用高功率激光器梳或過濾放大自發發射(ASE)噪聲。對于激光器來說，需要使用許多加載信道和/或需要將它們調制以克服傳輸問題。過濾的ASE源通常有較差的阻帶抑制和寬的線寬，限制了數據信道的性能。

諸如功率、波長和偏振態等的加載信道物理屬性，影響數據信道的性能以及升級策略。理想的是，應對加載信道去偏振以避免在終端設備和傳輸線路中引起的任何偏振問題。通常，少量的加載信道攜帶絕大部分用于與數據信道聯系的功率，其作用類似于敏感探測信號。

對于多信道中繼系統的一個主要問題是偏振相關增益(PDG)，其是由一種公知的偏振燒孔(PHB)效應引起的，對于一特定偏振，通過該偏振燒孔(PHB)效應，可獲取的增益被飽和掉并減少。如果發射到加載信道的光的特征是高度偏振的，那么相鄰的數據信道可在傳播穿過線路放大器時得到不同量的增益。該增益的準確水平將取決于數據信道中傳播的光學信號與加載信道中的光的偏振對齊程度。隨著時間的過去，系統變化的效應改變了信道之間的相對偏振態，導致數據信道光學功率上的波動。更糟糕的是，信道功率的變化能夠影響信道的光學信噪比(OSNR)以及非線性效應的強度從而導致信道中誤碼率(BER)性能的變化。

發明內容

根據本發明的第一個方面，提供了一種用于波分復用(WDM)傳輸系統的光學設備，包括：多個光源，每個光源提供一光源信號；連接到光源的保偏復用器，其用于復用所述光源信號從而形成偏振復用信號；以及連接到保偏復用器的輸出的差分群時延(DGD)元件，其中所述差分群時延元件適于對所述復用信號去偏振，同時為每個源信號保持充分大的時間平均偏振度(DOP)。

根據本發明的第二個方面，提供了一種處理光學信號的方法，包括：將多個光源信號穿過保偏復用器從而形成偏振復用信號；并且，將所述復用信號穿過包括差分群時延元件的光路從而使所述復用信號去偏振，同時為每個光源信號保持充分大的時間平均偏振度(DOP)。

本發明的差分群時延元件改變源信號偏振態的量取決于這些源信號的頻率。因此每個源信號都受到不同影響，雖然單個信道保持偏振，但合成的整個復用信號的總光學場被去偏振。該技術減少了非線性效應對數據信道的影響，因為相鄰數據信道因其不同頻率將有不同的偏振態。而且，本發明通過引入對整個波分復用信號去偏振的裝置，克服了PDG和PHB的問題。因此減輕了PDG的破壞性后果，諸如數據信道光學功率中的波動(其能夠影響OSNR和BER)。

因此本發明同時提供了一種針對波分復用系統中觀察到的諸多疑難效應的簡單、綜合、低成本的解決方案。