[發明專利]多信道動態光學色散補償器

無效

• 申請號: 201210049729.9
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102590952A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 萬助軍;莫檳誠;鐘瑞;劉德明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;H04B10/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明涉及一種應用于光纖通信領域中的光器件，具體涉及一種多信道動態光學色散補償器。

背景技術

為了滿足人們對信息需求量的增長，光纖通信系統的傳輸速率日益提高，色散已成為制約通信速率進一步提升的主要因素，而隨著可重構光分插復用器(Reconfigurable?Optical?Add-drop?Multiplexer，簡稱ROADM)和光交叉互連設備(Optical?Cross-connect，簡稱OXC)等動態光交換設備的大量應用，光纖通信正在由點到點傳輸系統向智能化動態全光網絡發展，光纖鏈路變得復雜化且動態變化，需要對DWDM光信號各信道中的光學色散進行獨立的和動態的補償。

傳統的色散補償技術，例如色散補償光纖、光纖布拉格光柵(Fiber?Bragg?Grating，簡稱FBG)、Gires-Tournois干涉儀(Gires-Tournois?Interferometer，簡稱GTI)，或者只能針對單個光波長進行色散補償，或者對DWDM光信號中所有信道產生相同的色散補償量，不能逐個信道產生不同的補償量。

多信道動態色散補償技術，一般采用自由空間光學結構，先以色散分光元件將DWDM光信號按照波長進行空間分離，再用空間光調制器對每個信道內的光束進行相位調制，產生需要的色散補償量。色散分光元件可以采用反射式閃耀光柵、透射式相位光柵或者陣列波導光柵等，空間光調制器可采用硅基液晶芯片、微機電系統(Micro-Electro-Mechanical?System，簡稱MEMS)微鏡陣列等。

采用自由空間光學結構的多信道動態光學色散補償器，一般先以一個光纖準直器將光纖中的DWDM光信號轉換為準直光束，進入自由空間光學系統進行后續處理，處理之后的光信號，最終也是被這個光纖準直器接收，重新進入光纖中傳輸。在這種自由空間光學結構中，光信號的輸入/輸出端口是重合的，為了將二者分離，需要在光纖準直器的前端接一個光學環形器。在色散補償器中接入光學環形器，既產生額外的插入損耗，又增加器件的體積和成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多信道動態光學色散補償器，其可免去現有技術方案中采用的光學環形器，并具有損耗低、體積小和成本低的特點。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種多信道動態光學色散補償器，包括雙光纖準直器、屋脊棱鏡、偏振轉換組件、棱鏡對、傅里葉透鏡、透射式相位光柵、反射鏡和硅基液晶芯片，透射式相位光柵和硅基液晶芯片分別位于傅里葉透鏡的前后焦面上，構成一個2f系統，雙光纖準直器的兩個尾纖分別用作多信道動態光學色散補償器的輸入端和輸出端，雙光纖準直器用于通過其輸入端接收DWDM光信號，并相對于光軸以一定角度將DWDM光信號輸出到屋脊棱鏡，屋脊棱鏡用于將DWDM光信號變為與光軸平行的光信號，并將光信號輸出到偏振轉換組件，偏振轉換組件包括斜方體雙折射晶體和兩片1/2波片，用于消除光信號的偏振相關性，并將光信號輸出到棱鏡對，棱鏡對用于對光信號進行擴束，并將擴束后的光信號輸出到傅里葉透鏡，傅里葉透鏡用于將光信號投射到透射式相位光柵上，透射式相位光柵用于對光信號進行衍射，并將衍射后的光信號輸出到反射鏡上，反射鏡用于對光信號進行反射，并將反射后的光信號輸出到透射式相位光柵上，透射式相位光柵用于對光信號進行第二次衍射，并將衍射的光信號輸出到傅里葉透鏡上，傅里葉透鏡還用于對光信號投射到硅基液晶芯片上，硅基液晶芯片用于對光信號進行多信道動態色散補償，并將補償后的光信號反射到傅里葉透鏡上，傅里葉透鏡還用于將光信號投射到透射式相位光柵上，透射式相位光柵還用于對光信號進行第三次衍射，并將衍射后的光信號投射到反射鏡上，反射鏡還用于將光信號反射到透射式相位光柵，透射式相位光柵還用于對光信號進行第四次衍射，并將衍射后的光信號投射到傅里葉透鏡上，傅里葉透鏡還用于將光信號投射到棱鏡對上，棱鏡對還用于對光信號進行壓縮，并將壓縮后的光信號輸出到偏振轉換組件上，偏振轉換組件還用于對光信號恢復偏振相關性，并沿與光軸平行的方向將光信號輸出到屋脊棱鏡上，屋脊棱鏡還用于相對于光軸以一定角度將光信號輸出到雙光纖準直器上。

偏振轉換組件的正向傳輸光路與反向傳輸光路完全對稱。

雙光纖準直器包括準直透鏡，準直透鏡采用C-Lens透鏡，其側面為圓柱形，兩端為平凸形。

雙光纖準直器包括準直透鏡，準直透鏡采用自聚焦GRIN-Lens透鏡，其為圓柱形，且具有漸變折射率。