一种偏振相关损耗及差分群时延控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供的一种偏振相关损耗及差分群时延控制器，能够实现PDL和DGD两项参数的控制。包括光纤准直器、偏振分离器、固定DGD补偿片以及能实现PDL控制的反射镜，光纤准直器用于将入射光转变成准直光，偏振分离器用于将进入偏振分离器的准直光分解为单一偏振态的o光和e光，固定DGD补偿片设置在o光的出射光路上，用于补偿经过偏振分离器后的o光与e光的光程差，反射镜具有反射面积可变化的反射面图形，接收并反射从偏振分离器出射的e光和经过固定DGD补偿片后出射的o光，当反射镜发生移动时，使照射在反射镜上的o光或e光的反射面积发生改变，实现PDL参数的控制。还包括可调DGD补偿片，实现DGD参数的控制。
【专利说明】一种偏振相关损耗及差分群时延控制器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光通信【技术领域】，特别涉及一种偏振相关损耗及差分群时延控制器。
【背景技术】
[0002] 在光通信系统中，随着传输速率的提高，光信号的差分群时延（Differential Group Delay，简称 DGD)和偏振相关损耗（Polarization Dependent Loss 简称 FOL)将影 响光通信系统的正常性能。DGD主要引起光信号的两个偏振分量以不同的速度进行传播，从 而使脉冲展宽，造成码间干扰。PDL将破坏偏振复用信号的正交性，加大偏振复用信号的解 调难度。正确评估光通信系统对PDL和D⑶两项参数的容忍度是一件有意义的工作，这就 需要产生并且能够控制PDL和DGD两项参数的器件。
【发明内容】
[0003] 本发明提出一种偏振相关损耗及差分群时延控制器，目的是实现PDL和D⑶这两 项参数的控制。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] -种偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，包括光纤准直器、偏振分离 器、固定DGD补偿片以及能实现TOL控制的反射镜，所述光纤准直器用于将入射光转变成准 直光，所述偏振分离器用于将进入偏振分离器的准直光分解为单一偏振态的0光和e光，所 述固定DGD补偿片设置在〇光的出射光路上，用于补偿经过偏振分离器后的〇光与e光的 光程差，所述反射镜具有反射面积可变化的反射面图形，接收并反射从偏振分离器出射的e 光和经过固定DGD补偿片后出射的〇光，当反射镜发生移动时，使照射在反射镜上的〇光或 e光的反射面积发生改变，从而改变单一偏振态反射功率，实现PDL参数的控制。
[0006] 还包括可调D⑶补偿片，所述可调D⑶补偿片设置在e光的出射光路上或0光经 过固定DGD补偿片后的光路上，通过改变经过偏振分离器分解的〇光和e光两个偏振态的 光程差，实现DGD参数的控制。
[0007] 所述光纤准直器包括入射准直器和出射准直器，所述入射准直器接收入射光线， 所述出射准直器接收反射光线，所述反射光线沿与入射光线具有一夹角的路径返射回到所 述出射准直器中。
[0008] 所述光纤准直器为入射光与反射光共用准直器，反射光线沿入射光线的路径返射 回到所述准直器中；所述准直器前设置一个环形器，入射光线通过所述环形器的输入端① 和收发复用端②进入所述准直器中，反射光线通过所述环形器的收发复用端②和输出端③ 返回输出。
[0009] 所述偏振分离器采用双折射单轴晶体材料钒酸钇（YV04)。
[0010] 所述固定DGD补偿片材料和厚度，根据公式M = L/n确定，其中Μ为补偿片厚度，η 为补偿片材料的折射率，L为经过偏振分离器后的〇光与e光的光程差；当所述偏振分离器 的厚度为d时，L = n〃d(l+tan2P 其中r/为〇光在偏振分离器中的折射率，η〃为 e光在偏振分尚器中的折射率，β为在偏振分尚器中ο光和e光分尚的夹角。
[0011] 所述可调DGD补偿片采用折射率可调的液晶、厚度可调的压电陶瓷玻璃，或任意 可控光程的元件。
[0012] 所述反射镜的反射面图形是分别使〇光或e光的反射量改变的三角形和正方形组 合；使0光照射到正方形反射面上，同时e光照射到三角形反射面上，或使e光照射到正方 形反射面上，同时〇光照射到三角形反射面上。
[0013] 本发明的技术效果：
[0014] 本发明提供的一种偏振相关损耗及差分群时延控制器，能够实现PDL和D⑶这两 项参数的控制。包括光纤准直器、偏振分离器、固定DGD补偿片以及能实现PDL控制的反 射镜，光纤准直器用于将入射光转变成准直光，偏振分离器用于将进入偏振分离器的准直 光分解为单一偏振态的〇光和e光；为更好的实现PDL控制，在〇光的出射光路上设置一 个固定DGD补偿片，用于补偿经过偏振分离器后的〇光与e光的光程差；反射镜用于实现 PDL控制，通过设计具有反射面积可变化的反射面图形，接收并反射从偏振分离器出射的e 光和经过固定DGD补偿片后出射的〇光，当反射镜发生移动时，使照射在反射镜上的〇光或 e光的反射面积发生改变，从而改变单一偏振态反射功率，实现PDL参数的控制。还包括可 调DGD补偿片，设置在e光的出射光路上或〇光经过固定DGD补偿片后的光路上，采用折射 率可调的液晶、厚度可调的压电陶瓷玻璃，或任意可控光程的元件，能够实现DGD参数的控 制。
[0015] 本发明的优点在于：结构简单且成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明一种偏振相关损耗及差分群时延控制器的实施例示意图。
[0017] 图2是本发明一种偏振相关损耗及差分群时延控制器的另一实施例示意图。
[0018] 附图标记列示如下：101-光纤准直器，102-偏振分离器，103-固定D⑶补偿片， 104-可调D⑶补偿片，105-反射镜，106-反射面图形，200-入射准直器，205-出射准直器， 201-偏振分离器，202-固定D⑶补偿片，203-可调D⑶补偿片，204-反射镜，206-反射面图 形。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
[0020] 如图1、图2所示，是本发明一种偏振相关损耗及差分群时延控制器的实施例示意 图。
[0021] 1、包括至少一个光纤准直器，用于将入射光转变成准直光，当只有一个光纤准直 器时，如图1所示，需要在准直器之前增加一个环形器，实现入射光和出射光共用一个准直 器，在这种情况下光路是沿着入射光的路径进行反射回到准直器中。如图1的具体实施例 中的环形器100和准直器101。环行器100有①②③三个端口，入射光线通过环形器的输入 端①和收发复用端②进入所述准直器中，反射光线通过所述环形器的收发复用端②和输出 端③返回输出。当有两个准直器时无需额外增加环形器，如图2,但是需要一个单独的准直 器对返回的光进行接收，如图2的出射准直器205,光在整个光路中没有沿原路返回，而是 带有一个较小的倾角返回。入射准直器200接收入射光线，出射准直器205接收反射光线， 反射光线沿与入射光线具有一夹角的路径返射回到出射准直器中。
[0022] 2、包括一个偏振分离器，接收光纤准直器输出的准直光，并将进入偏振分离器的 准直光分解为〇光和e光，可以选择双折射晶体钒酸钇（YV04)，如图1中102以及图2中 201所示。当光经过偏振分离器后，由于偏振分离器对〇光和e光进行分离，分离后的光 信号在偏振分离器中有一段厚度d的传播，〇光和e光对应的折射率分别是η。以及。根 据光波在单轴晶体中传播方程，当给定一个波法线方向&后，一种光的折射率r/与波法线 方向L无关，总有r/ = η。。另外一种光的折射率η〃与心和晶轴夹角有关，n〃2 = ?/ (11。28；[1120+11(;2(308 20)，其中0为光轴与0光的夹角。6为在晶体中0光和6光分离的夹 角。当 Θ = 45 度时，β 取最大，tanP = (ne2-nQ2)/(ne 2+n。2),此时,n//2 = SW/OiX)。 由此我们可以得到在偏振分离晶体中经过厚度为d的晶体后，0光和e光的光程差为L，
[0023]
【权利要求】
1. 一种偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，包括光纤准直器、偏振分离 器、固定DGD补偿片以及能实现TOL控制的反射镜，所述光纤准直器用于将入射光转变成准 直光，所述偏振分离器用于将进入偏振分离器的准直光分解为单一偏振态的〇光和e光，所 述固定DGD补偿片设置在〇光的出射光路上，用于补偿经过偏振分离器后的〇光与e光的 光程差，所述反射镜具有反射面积可变化的反射面图形，接收并反射从偏振分离器出射的e 光和经过固定DGD补偿片后出射的〇光，当反射镜发生移动时，使照射在反射镜上的〇光或 e光的反射面积发生改变，从而改变单一偏振态反射功率，实现PDL参数的控制。
2. 根据权利要求1所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，还包括可 调DGD补偿片，所述可调DGD补偿片设置在e光的出射光路上或〇光经过固定DGD补偿片 后的光路上，通过改变经过偏振分离器分解的〇光和e光两个偏振态的光程差，实现DGD参 数的控制。
3. 根据权利要求1或2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述 光纤准直器包括入射准直器和出射准直器，所述入射准直器接收入射光线，所述出射准直 器接收反射光线，所述反射光线沿与入射光线具有一夹角的路径返射回到所述出射准直器 中。
4. 根据权利要求1或2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述光 纤准直器为入射光与反射光共用准直器，反射光线沿入射光线的路径返射回到所述准直器 中；所述准直器前设置一个环形器，入射光线通过所述环形器的输入端①和收发复用端② 进入所述准直器中，反射光线通过所述环形器的收发复用端②和输出端③返回输出。
5. 根据权利要求1或2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述偏 振分离器采用双折射单轴晶体材料钒酸钇（YV04)。
6. 根据权利要求1或2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述 固定DGD补偿片材料和厚度，根据公式M = L/n确定，其中Μ为补偿片厚度，η为补偿片材 料的折射率，L为经过偏振分离器后的〇光与e光的光程差；当所述偏振分离器的厚度为d 时，L = n〃d(l+tan2P r ir/d，其中r/为〇光在偏振分离器中的折射率，η〃为e光在偏振 分尚器中的折射率，β为在偏振分尚器中〇光和e光分尚的夹角。
7. 根据权利要求2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述可调 DGD补偿片采用折射率可调的液晶、厚度可调的压电陶瓷玻璃，或任意可控光程的元件。
8. 根据权利要求1或2所述的偏振相关损耗及差分群时延控制器，其特征在于，所述反 射镜的反射面图形是分别使〇光或e光的反射量改变的三角形和正方形组合；使〇光照射 到正方形反射面上，同时e光照射到三角形反射面上，或使e光照射到正方形反射面上，同 时〇光照射到三角形反射面上。
【文档编号】G02B6/27GK104218993SQ201410404858
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】杨向通, 冯鹰, 张文青 申请人:无锡信欧光电科技有限公司