專利名稱：用于色散補償、光束偏移和光交換的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是光通信和處理。
背景技術(shù)：
在光網(wǎng)絡(luò)中傳播的光常常遭受色度色散(chromatic dispersion)或偏振 模色散，這些色散可導(dǎo)致信號的劣化和不可接受地高的誤差率。為了使這 樣的網(wǎng)絡(luò)運行，數(shù)字信號被以足夠短的間隔轉(zhuǎn)換成電信號并轉(zhuǎn)換回新的光 信號，使得誤差率是可接受地小的。但是這樣的光電信號轉(zhuǎn)換器昂貴，且 可能控制網(wǎng)絡(luò)的成本中，并可能使網(wǎng)絡(luò)速度慢下來。光學(xué)上補償色散的方 法可通過允許光信號在變得劣化之前傳播較長的距離來幫助減小這樣的 成本和/或增加速度。
常常通過色散補償光纖來補償在光網(wǎng)絡(luò)中的色度色散，即，隨著頻率 變4b的群延遲，^口/(列^口在在纟戔￡> (^<:/0/7￡6//0 q/Xo^er尸/y^/cs a"<i rec/wo/ogy, http:〃www.rpt)hotonics.com/dispersion compensation.html中關(guān)于"Dispersion Compensation"的文章中描述的，其公開內(nèi)容在這里通過引用被并入。根 據(jù)光纖的組成，這樣的光纖通常產(chǎn)生作為頻率的固定函數(shù)的色散補償，即 使對色散補償?shù)囊笤跁r間上變化時(如例如在可重新配置的光網(wǎng)絡(luò)中出 現(xiàn)的)也是如此。作為頻率的函數(shù)的色散補償通常只在有限的帶寬上提供 與所需要的色散補償?shù)牧己闷ヅ?，這是因為在光纖的組成中只有有限數(shù)量的參數(shù)，這些參數(shù)可用于調(diào)節(jié)作為為頻率的函數(shù)的色散。這限制了可使用 的帶寬，并可能將給定色散補償光纖的使用限制到僅僅單個信道。色散補 償光纖通常不提供對偏振模色散的補償。它們也可能是昂貴和龐大的，因 為可能需要多達(dá)幾千米的很長長度的光纖，且給定的光纖只能補償固定的 色散度。
Gires-Tournois ( GT )標(biāo)準(zhǔn)具是由具有有限折射率n的透明材料制成的 設(shè)備，該設(shè)備全反射后表面和平行于后表面的具有反射率為R的部分反射 前表面。進(jìn)入前表面的光在標(biāo)準(zhǔn)具內(nèi)反射多次，且經(jīng)歷不同數(shù)量的反射的 光束分量的干涉產(chǎn)生輸出光束，該輸出光束具有非常小的衰減，〃f旦具有作 為頻率的非線性函數(shù)的相位延遲，這取決于光的波長與標(biāo)準(zhǔn)具的厚度d的
關(guān)系。GT標(biāo)準(zhǔn)具具有作為頻率的周期函數(shù)的色度色散，該周期函數(shù)依賴 于折射率n、厚度d和反射率R。在2007年2月14日下載的在 http:〃en.wikipedia.org/wiki/Gire-Tournois etalon的文章才是供了 GT標(biāo)準(zhǔn)具如 何工作的更多的細(xì)節(jié)，并描述了其例如在脈沖壓縮中和在非線性邁克耳遜 干涉儀中的 一些使用，該文章的公開內(nèi)容通過51用被并入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式的一個方面涉及色散補償模塊，其中光束在進(jìn)入色 散補償模塊之后，與色散補償元件相互作用，離開該元件，并反射回該元 件，再次與該元件相互作用。
可選地，色散補償元件是GT標(biāo)準(zhǔn)具，且由模塊產(chǎn)生的色散補償大于 來源于與GT標(biāo)準(zhǔn)具的單次相互作用的色散補償，因為光與該才莫塊相互作 用多于一次?？蛇x地，由于作為頻率的函數(shù)的GT標(biāo)準(zhǔn)具色散的周期性， 頻率的變化(色散補償對其重復(fù)進(jìn)行)等于或幾乎等于光網(wǎng)絡(luò)所使用的相 鄰信道的頻率的差，色散補償模塊在該光網(wǎng)絡(luò)中操作。
在本發(fā)明的一些實施方式中，模塊包括雙折射材料的塊，且光束或至 少其偏振分量在從塊的第 一側(cè)上的輸入位置到與第 一側(cè)相對的塊的第二 側(cè)上的色散補償元件的路徑上穿過塊。在與色散補償元件進(jìn)行相互作用之后，光傳播回來而通過塊，但具有改變的偏振例如旋轉(zhuǎn)90度，沿著以改 變的角度定向的不同路徑前進(jìn)，到達(dá)在塊的第一側(cè)上的引導(dǎo)元件，其從輸
入位置橫向偏移(displace )。引導(dǎo)元件例如反射鏡或另一 GT標(biāo)準(zhǔn)具引導(dǎo) 光回來而通過塊到達(dá)第二側(cè)，但偏振再次改變，例如回到光第一次穿過塊 時的值，所以光再次沿著以改變的角度定向的不同路徑前進(jìn)，且光返回到 色散補償元件，光返回的位置從光以前與色散補償元件進(jìn)行相互作用的位 置橫向偏移。
可選地，塊的兩側(cè)實質(zhì)上是平的表面，且實質(zhì)上彼此平行?？蛇x地， 每當(dāng)光穿過塊時，光恰好在進(jìn)入塊之前且恰好在離開塊之后，實質(zhì)上垂直 于平的表面?zhèn)鞑?，即使由于雙折射，塊內(nèi)的路徑有時與表面成斜角也是如此。
可選地，位于塊的每側(cè)上的偏振由四分之一波片或等效元件改變，光 穿過塊兩次，每次它都與色散補償元件或引導(dǎo)元件進(jìn)行相互作用。
該過程可選地重復(fù)明確數(shù)量的次數(shù)，光在塊的兩側(cè)之間來回反射，在 每次反射時橫向偏移，直到它到達(dá)輸出口并離開色散補償模塊為止。反射 的數(shù)量取決于輸出口的位置，以及對于光的不同偏振態(tài)，取決于雙折射材 料中路徑的方位角的差異。
在本發(fā)明的一些實施方式中，模塊的色散補償特性被實時地控制。例 如，色散補償元件的色散補償特性例如通過控制元件的溫度來實時地控 制?？蛇x地或此外，各種手段用于實時地控制光與元件進(jìn)行相互作用的次 數(shù)?？蛇x地，反饋用于實時地最優(yōu)化模塊的色散補償特性，例如通過最小 化光網(wǎng)絡(luò)中的比特誤差率，或通過最小化色散的更直接的測量。
在本發(fā)明的一些實施方式中，可選地非偏振的輸入光束在進(jìn)入色散補 償模塊之前分成兩個偏振分量，且在它進(jìn)入色散補償;漠塊時每個偏振分量 與具有不同特性的不同色散補償元件進(jìn)行相互作用，從而補償輸入光束中 的偏振模色散。
在本發(fā)明的一些實施方式中，色散補償模塊包括可選地具有不同特性 的多個色散補償元件，在作為頻率的函數(shù)的色散補償中提供額外的自由度。
本發(fā)明的 一些實施方式的 一個方面包括使用具有兩側(cè)的雙折射材料 的塊來使光束或至少其偏振分量橫向偏移的設(shè)備，這兩側(cè)可選地實質(zhì)上是 平行的平的表面。光束在第一側(cè)上的第一位置處進(jìn)入塊，且至少光束的分 量在第一路徑上穿過塊到達(dá)第二側(cè)上的第一出口位置。光離開塊，并由引 導(dǎo)元件例如反射鏡引導(dǎo)回塊，可選地在第一出口位置再次進(jìn)入塊，但具有
變化的偏振，例如旋轉(zhuǎn)了 90度。偏振由偏振改變元件改變，例如通過在 塊的第二側(cè)和引導(dǎo)元件之間穿過四分之一波片或等效元件兩次來改變。光 接著穿過塊回到第一側(cè)，但由于偏振被改變而沿著具有變化的方位角的不 同的路徑前進(jìn)，并到達(dá)第一側(cè)上的第二出口位置，其從光在第一側(cè)上進(jìn)入 塊的第一位置橫向偏移。
可選地，有另一引導(dǎo)元件例如反射鏡，并可選地在第一側(cè)上有另一偏 振改變元件，且光再次被引導(dǎo)回塊，其偏振改變，例如回到它第一次穿過 塊時的偏振。該過程可選地重復(fù)，光穿過塊來回反射，且每次變得橫向偏 移，直到它最后一次在出口離開塊為止。
可選地，每當(dāng)光穿過塊時，恰好在光進(jìn)入塊之前且恰好在光離開塊之 后，光實質(zhì)上垂直于平的表面?zhèn)鞑?，即使由于雙折射，塊內(nèi)的路徑有時與 表面成斜角也是如此。
設(shè)備可根據(jù)出口的位置使光偏移多個不同的密集的距離中的任何一 個?？蛇x地，光偏移的方向取決于當(dāng)它進(jìn)入設(shè)備時的偏振。可選地，光通 過兩個出口之一離開，取決于當(dāng)它進(jìn)入設(shè)備時的偏振?？蛇x地，有多個輸 出口，且反射鏡中的一個或兩個是可移動的，使得輸出口的選擇和偏移距 離是可實時地控制的。
因此根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式提供了 一種使至少光束的分量橫 向偏移的方法，所述方法包括以下步驟
a) 引導(dǎo)所述光束在第一位置處進(jìn)入雙折射材料的塊，且引導(dǎo)至少所 述光束的所述分量在第一路徑上穿過所述塊到達(dá)出口位置；以及
b) 在所述光束的所述分量穿過所述塊之后改變所述光束的所述分量的偏振，并引導(dǎo)所述光束的所述分量從前面的出口位置傳遞回來 而通過所述塊到達(dá)下一出口位置，所述光束的所述分量由于其偏 振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向的下一路徑前進(jìn)至少 一次；
從而當(dāng)所述光束的所述分量最后一次離開所述塊時從所述第 一位置橫向 偏移。
可選地，引導(dǎo)所述光束的所述分量傳遞回來而通過所述塊的所述步驟 包括恰好在所述光束的所述分量進(jìn)入所述塊之前引導(dǎo)所述光束的所述分 量實質(zhì)上垂直于所述塊的第一表面?zhèn)鞑?，且恰好在所述光束的所述分量?過所述塊之后引導(dǎo)所述光束的所述分量實質(zhì)上垂直于所述塊的第二表面 傳播，其中所述第二表面實質(zhì)上平行于所述第一表面。
可選地，引導(dǎo)所迷光束的所述分量傳遞回來而通過所述塊的所述步驟 包括將所述光束的所述分量引導(dǎo)到所述光束的所述分量最后從所述塊出 來的實質(zhì)上相同的位置。
在本發(fā)明的實施方式中，所述方法包括
a) 51導(dǎo)具有不同偏振的所述光束的另 一分量在第二分量路徑上穿過 所述塊到達(dá)第二分量出口位置；以及
b) 在所述光束的所述第二分量穿過所述塊之后改變所述光束的所述 第二分量的偏振，并使所述光束的所述第二分量從前面的第二分 量出口位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)下一第二分量出口位置， 所述光束的所述第二分量由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角 度定向的下一第二分量路徑前進(jìn)至少一次；
從而所述光束的所述第二分量在最后一次離開所述塊時在與第一光束分 量的偏移相反的方向上從所述第一位置橫向偏移。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了 一種改變光束的色散的 方法，該方法包括以下步驟a) 使所述光束進(jìn)入色散補償元件且與所述色散補償元件進(jìn)行相互作
用，并離開所述色散補償元件；
b) 引導(dǎo)所述光束返回到所述色散補償元件并重復(fù)步驟(a)至少一次；
從而使所述光束的所述色散比所述光束只與所述色散補償元件相互作用 一次的情況下改變得更多。
可選地，該方法包括在使所述光束第一次進(jìn)入所述色散補償元件之 前，引導(dǎo)所述光束在第一入口位置進(jìn)入雙折射材料的塊，并在第一路徑上 通過所述塊到達(dá)第一出口位置。
可選地，該方法包括引導(dǎo)所述光束以改變的偏振態(tài)從所述第一出口位 置傳遞回來而通過所述塊，所述光束由于其偏振態(tài);波改變而沿著以改變的 角度定向的另 一路徑前進(jìn)，到達(dá)在與所述第一入口位置相同的所述塊的一 側(cè)上但被橫向偏移的位置。
在本發(fā)明的實施方式中，引導(dǎo)所述光束回到所述色散補償元件所述至 少一次中的每一次的所述步驟包括
a) 改變所述光束的偏振態(tài)；
b) 引導(dǎo)所述光束從以前的出口位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)相對 的位置，所述光束由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向 的另一路徑前進(jìn)；
c) 將所述光束實質(zhì)上改變回其以前的偏振態(tài)；以及
d) 引導(dǎo)所述光束從所述相對的位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)下一 出口位置，所述光束由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定 向的又一路徑前進(jìn)；
光進(jìn)入從所述以前的出口位置橫向偏移的所述色散補償元件的不同部分。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了 一種用于使光束橫向偏 移的設(shè)備，包括
a) 具有第一側(cè)和第二側(cè)的雙折射材料的塊；
b) 輸入口，其引導(dǎo)所述光束在所述第一側(cè)上的第一位置處進(jìn)入所述塊；
C)第一反射元件，其將所述光束從所述第二側(cè)上的第一出口位置反 射回到所述第一出口位置，以再次進(jìn)入所述塊；以及
d)第第一偏振改變元件，其在光在所述第一出口位置處再次進(jìn)入所 述塊之前改變所述光的偏振；
其中所述設(shè)備配置成使得當(dāng)所述光束從輸入口進(jìn)入所述塊時，至少所述光 束的分量通過所述塊到達(dá)所述第 一 出口位置，且在所述第 一 出口位置處再 次進(jìn)入所述塊的所述光束由于其偏振被改變而沿著以改變的角度定向的 路徑前進(jìn)，所述光束傳遞回來而通過所述塊到所述第一側(cè)，到達(dá)從所述第 一位置橫向偏移的第二出口位置。
可選地，該設(shè)備還包括
a) 第二反射元件，其將所述光束從所述第二出口位置反射回到所述 第二出口位置，以使所述光束再次進(jìn)入所述塊并傳遞回來而通過 所述塊到所述第二側(cè)；以及
b) 第二偏振改變元件，其在光在所述第二出口位置處再次進(jìn)入所述 塊之前改變所述光的所述偏振，使得所述光在傳遞回來而通過所 述塊到達(dá)所述笫二側(cè)時沿著以改變的角度定向的路徑前進(jìn)，到達(dá) 從所述第一出口位置橫向偏移的第三出口位置。
可選地，所述第一反射元件和所述第二反射元件以及所述第一偏振改 變元件和所述第二偏振改變元件中每一個都在其各自的側(cè)上沿著所述塊 橫向延伸得足夠遠(yuǎn)，以便所述光在所述第一側(cè)和所述第二側(cè)上的連續(xù)的出 口位置之間來回傳遞而通過所述塊多次，其中每一次都再次^皮碎黃向偏移。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了一種色散補償設(shè)備，包
括
a) 輸入^莫塊，其接收光束；
b) 色散補償模塊，所述輸入模塊將來自所述光束的光引導(dǎo)到所述色 散補償模塊，所述色散補償模塊包括i)色散補償元件，其在所述光與所述色散補償元件進(jìn)行相互作 用時改變所述光的色散；以及
li) 引導(dǎo)元件，其在所述光離開所述色散補償元件之后，將所述 光引導(dǎo)回來以與所述色散補償元件相互作用至少附加的一次。
可選地，色散補償模塊包括
a) 雙折射材料的塊，所述光通過所述塊在位于所述塊的第一側(cè)上的 所述色散補償元件和位于所述塊的第二側(cè)上的所述引導(dǎo)元件之間 傳遞；以及
b) 偏振改變元件，其位于所述塊的所述第二側(cè)和所述引導(dǎo)元件之間， 所述偏振改變元件改變被引導(dǎo)回到所述色散補償元件的所述光的 偏振，使所述光沿著雙折射的所述塊中被改變的路徑前進(jìn)，并在 沿著所述第 一側(cè)從光以前離開所述色散補償元件的位置橫向偏移 的位置處返回到所述色散補償元件。
可選地，所述輸入^^莫塊？ 1導(dǎo)所述光從所述第二側(cè)到所述第 一側(cè)通過雙 折射材料的所述塊到達(dá)所述色散補償元件，且所述色散補償模塊包括位于 所述塊的所述第 一側(cè)和所述色散補償元件之間的第二偏振改變元件，所述 第二偏振改變元件改變與所述色散補償元件進(jìn)行相互作用的所述光的所 述偏振，以便在相互作用之后，所述光沿著所述塊中不同的路徑前進(jìn)，到 達(dá)所述引導(dǎo)元件，而不是返回到所述輸入才莫塊。
可選地，所述引導(dǎo)元件包括反射鏡。
可選地，所述色散補償元件包括至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具。
可選地，所述引導(dǎo)元件包括第二色散補償元件。
可選地，所述第二色散補償元件包括至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具。
可選地，所述至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具至少包括具有不同特性的第一 GT 標(biāo)準(zhǔn)具和第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具，所述第一 GT標(biāo)準(zhǔn)具和所述第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具布 置成使得光在與所迷第一 GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用之后與所述第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用。
可選地，設(shè)備包括通過控制所述至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具中的至少一個的 溫度來控制色散補償度的控制模塊。
可選地，設(shè)備包括加熱器和熱電冷卻器，以控制所述溫度。
在本發(fā)明的實施方式中，設(shè)備包括控制所述色散補償模塊的至少兩個 參數(shù)的控制模塊。
可選地，第一色散補償模塊包括至少兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具，且所述兩個參 數(shù)分別包括兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具的色散特性。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了一種具有實質(zhì)上恒定的 信道間隔的多信道光網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的色散補償 設(shè)備，其中至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜范圍實質(zhì)上等于信道間隔。
可選地，所述偏振改變元件包括四分之一波片等效物，所述光在到所 述引導(dǎo)元件的途中通過所述四分之一波片等效物傳遞，且所述光在從所述 引導(dǎo)元件返回到所述塊的途中再次通過所述四分之一波片等效物傳遞。
可選地，所述輸入^^莫塊包括偏振分束器。
可選地，所述輸入^^莫塊配置成將進(jìn)入所述輸入^^莫塊的非偏振光束轉(zhuǎn)換 成進(jìn)入所述色散補償模塊的兩個平行的偏振光束。
可選地，設(shè)備包括輸出光束引導(dǎo)元件，所述輸出光束引導(dǎo)元件將離開
才莫塊，以便所述偏振分束器將所述兩個平行的偏振光束合并成非偏振的輸 出光束。
可選地，設(shè)備包括輸出模塊，所述輸出模塊配置成接收離開所述色散 補償才莫塊的所述兩個平行的偏振光束，并將所述兩個平行的偏振光束合并 成非偏振的輸出光束。
可選地，所述色散補償^^莫塊配置成將所述兩個平行的光束中的每一個 的色散改變不同的量，從而給所述輸出光束提供偏振模色散補償。
在本發(fā)明的實施方式中，所述色散補償模塊配置成將所述兩個平行的光束中的每一個的群延遲改變不同的量，從而給所述輸出光束提供偏振模 色散補償。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了 一種包括根據(jù)本發(fā)明的 實施方式的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述色散補償模塊的至少 一個參
數(shù)被選擇成最大化Q因子和眼圖張開度(eye-opening)中的一個或更多個， 或最小化所述網(wǎng)絡(luò)的比特誤差率，或同時最大化Q因子和眼圖張開度中的 一個或更多個并且最小化所述網(wǎng)絡(luò)的比特誤差率。
可選地，設(shè)備包括包括控制模塊，以實時地控制所述色散補償模塊所 提供的色散補償度。
在本發(fā)明的實施方式中，所述色散補償模塊包括在可調(diào)節(jié)的程度上覆 蓋所述色散補償元件的可移動的反射鏡，覆蓋部分阻止所述光與所述色散 補償元件進(jìn)行相互作用，從而控制色散補償度。
可選地，設(shè)備包括實時地控制可移動的反射鏡的控制模塊。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了 一種包括根據(jù)本發(fā)明的 實施方式的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述控制模塊配置成使用反饋回 路通過控制所述色散補償設(shè)備所提供的色散補償度來控制所述網(wǎng)絡(luò)中的 比特誤差率和Q因子、眼圖張開度中的一個或更多個。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，進(jìn)一步提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明的 實施方式的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述控制模塊監(jiān)測所述網(wǎng)絡(luò)中的 光的波長，并根據(jù)所述波長控制所述色散補償度。
附圖的簡要描述
參考附圖在下面的章節(jié)中描述本發(fā)明的示例性實施方式。附圖不一定 按比例繪制，且相同的參考數(shù)字通常用于在不同附圖中示出的相同或相關(guān) 的部件。


圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式在光網(wǎng)絡(luò)中使用的色散 補償設(shè)備，其包括輸入/輸出模塊和色散補償模塊；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)曰/
補償設(shè)備的可選配置，其包括分離的輸入和輸出模塊；
圖3示意性示出圖1所示的包括偏振分束器的輸入/輸出模塊的進(jìn)一步 的細(xì)節(jié)；
圖4示意性示出圖3的偏振分束器的側(cè)視圖； 圖5示意性示出圖1或圖2的色散補償模塊；
振模色散的色散補償模塊的側(cè)視圖6B示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的用于偏振模色散的 色散補償模塊的側(cè)視圖，而圖6C示意性示出其頂視圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的色散補償^t塊的可選 配置；
圖8示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的色散補償模塊的可選 配置；
GT標(biāo)準(zhǔn)具的作為頻率的函數(shù)的群延遲的曲線圖10示意性示出對于在本發(fā)明的示例性實施方式中一起使用的兩個 不同的GT標(biāo)準(zhǔn)具的作為頻率的函數(shù)的群延遲的曲線圖ll示出使用圖1或圖2的色散補償設(shè)備，在光網(wǎng)絡(luò)中的色散補償?shù)?控制循環(huán)的流程圖；以及
圖12A和12B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式用于使光束橫向偏移 的設(shè)備。
具體實施例方式
在描述附圖時，語言有時用于光束經(jīng)歷第一事件的結(jié)果，例如與光學(xué) 元件的相互作用或通過光學(xué)元件的傳遞，第 一 事件被第二事件及時地跟 隨。應(yīng)理解，這樣的語言意指從在光正傳播的方向上沿著光束行進(jìn)的觀察者的角度來看，第二事件將跟隨第一事件。但是在任何給定的時間，對于 光束的不同部分，這兩個事件可同時發(fā)生。
圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的用于光網(wǎng)絡(luò)中的色散 補償?shù)纳⒀a償設(shè)備100。我們將首先描述該設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)，接著以圖 5開始描述色散補償如何工作。
設(shè)備100可合并到用在光網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有收發(fā)器或轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder ) 中，或它可用作可選地與光網(wǎng)絡(luò)中的其它插件(plug-in)模塊(例如放大 器)串聯(lián)的獨立設(shè)備，以補償光束衰減。例如在光纖102中傳播的輸入光 束進(jìn)入輸入/輸出模塊104。如下面將在圖4中描述的，來自可選地由輸入 /輸出模塊104分成偏振光束的輸入光束的光接著進(jìn)入補償光中色散的色 散補償模塊106，并將光返回到輸^/輸出模塊104。輸入/輸出模塊104接 著可選地處理色散補償?shù)墓猓鐚蓚€偏振光束重新組合成單個非偏振 的輸出光束，如下面將描述的。色散補償?shù)妮敵龉馐又缤ㄟ^光纖108 或通過將輸出光束發(fā)送到其下一目的地的循環(huán)器而離開色散補償設(shè)備 100?？蛇x的控制模塊110通過調(diào)節(jié)色散補償模塊106的控制參數(shù)(例如溫 度)來控制作為頻率和/或偏振模的函數(shù)的色散補償，如下面將結(jié)合圖5和 8描述的。可選地，這響應(yīng)于控制模塊110所接收的反饋而被實時地完成， 該反饋可能包括光束的色散的直接測量和/或光網(wǎng)絡(luò)中信號質(zhì)量的測量，例 如比特誤差率。可選地，控制模塊110還監(jiān)控穿過設(shè)備100的光的波長， 并根據(jù)光的波長調(diào)節(jié)色散補償模塊106的控制參數(shù)?？蛇x地，設(shè)備100包 括補償光束衰減的放大器。
圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的另 一示例性實施方式用于可選的色散補 償設(shè)備200的設(shè)計。設(shè)備200類似于設(shè)備100，但具有分離的輸入模塊202 和輸出模塊204,而不是合并的輸入/輸出模塊104。雖然設(shè)備100可能比 設(shè)備200更緊湊，并且只使用單個偏振分束器，但設(shè)備200中的零件可能 更容易組裝和排列。
圖3更詳細(xì)地示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的輸入/輸出 ;漠塊104。來自光纖102的可選地非偏振的輸入光束進(jìn)入準(zhǔn)直儀304，準(zhǔn) 直儀304包括例如插芯(ferrule)和梯度折射率透鏡。光束接著進(jìn)入可選的偏振分束器306。偏振分束器306的操作在圖4中示出，圖4是輸入/輸 出模塊104在包括輸入光束的平面中的側(cè)視圖。在返回到圖3之前，現(xiàn)在 將描述圖4。
分束器306將輸入光束分成兩個平行的線偏振光束402和404。在圖 4所示的本發(fā)明的實施方式中，分束器306包括雙折射材料，例如方解石、 YV04,或任何其它雙折射晶體?？蛇x地，替代地使用另一類型的偏振分束 器，例如薄膜分束器。可選地，半波片406將光束之一一圖4所示例子中 的光束404的偏振旋轉(zhuǎn)90度，以便兩個光束以相同的線偏振出現(xiàn)。在圖3 中，以及在圖5、 7和8中，兩個平行光束在垂直于附圖平面的方向上彼 此偏移，所以兩個平行光束中只有一個在附圖中是可見的，但應(yīng)理解，這 兩個光束都可能存在。為了簡單起見，在描述圖3、 5、 7和8時，平行光 束對有時稱為"光束"。
在本發(fā)明的一些實施方式中，來自光纖102的輸入光束以被偏振開始， 且沒有偏振分束器。在本發(fā)明的其它實施方式中，輸入光束是非偏振的， 沒有分離的偏振分束器，且色散補償模塊106只允許輸入光束的一個偏振 分量通過。然而，使偏振光束進(jìn)入色散補償模塊106，使得所有光束都通 過它可能是有利的。
返回到圖3的描述，在光束從偏振分束器306射出之后，有位于光束 (其可能實際上為平行光束對，如上所迷)路徑中的可選的薄膜偏振分束 器308。如果薄膜分束器308在從偏振分束器306射出的光束的路徑中， 則光束被偏振，以便它通過薄膜偏振分束器308。光束接著進(jìn)入色散補償 模塊106,并作為色散改變的輸出光束(或平行光束對)從模塊106射出， 且從它進(jìn)入的位置偏移。輸出光束從反射鏡310反射，并可選地通過半波 片312,使其偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。輸出光束現(xiàn)在具有與輸入光束不同的偏 振，因此被薄膜分束器308反射，而不是通過它，并朝著偏振分束器306 被引導(dǎo)回來。可選地，在輸出光束到達(dá)偏振分束器306之前，另一半波片 314將輸出光束的偏振旋轉(zhuǎn)回其原始方向。半波片314可選地位于在偏振 分束器306和薄膜分束器308之間的輸入光束的路徑中，而不是在輸出光 束的路徑中，且當(dāng)輸入光束從偏振分束器306射出時，輸入光束被偏振，使得它從薄膜分束器308反射。不管這是否如此，半波片312都可選地位 于在薄膜分束器308和模塊106之間的輸入光束的路徑中，或在模塊106 和反射鏡310之間的輸出光束的路徑中。
應(yīng)注意，不是使用薄膜分束器308，反射鏡可用于將輸出光束反射回 到偏振分束器306。在這種情況下，反射鏡被定位在輸入光束的路徑之外， 使得輸入光束不在從偏振分束器306到色散補償模塊106的途中被偏轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的一些實施方式中，在圖3中或在上述任何可選的配置中示 出的光束的方向被反轉(zhuǎn)，輸入光束被薄膜分束器308和反射鏡310反射并 進(jìn)入接近底部的色散補償模塊106,而輸出光束從接近頂部的模塊106射 出并在再次進(jìn)入偏振分束器306之前通過薄膜分束器308。
當(dāng)輸出光束到達(dá)偏振分束器306時，兩個平行光束中之一可選地傳遞 回來而通過半波片406或另一半波片，使得兩個平行光束再次具有相隔90 度定向的兩個不同的線偏振。偏振分束器306接著將兩個光束合并回單個 非偏振光束，此時假定輸入光束在進(jìn)入偏振分束器306時最初是非偏振的。 非偏振的輸出光束接著傳遞回來而通過準(zhǔn)直儀304并被引導(dǎo)到光纖108。
在色散補償設(shè)備200中，沒有反射器308和310或半波片312和314。 替代地，從色散補償模塊106射出的輸出光束直接到達(dá)包括輸出模塊204 的另一偏振分束器和準(zhǔn)直儀，類似于包括輸入^^莫塊202的偏振分束器306 和304,且輸出光束接著傳遞到光纖108。
圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的色散補償模塊500的 結(jié)構(gòu)和工作，該模塊500可用于圖1、 2和3中的模塊106。模塊500包括 在圖5中被示為GT標(biāo)準(zhǔn)具的兩個色散補償元件502和504。如將解釋的， 模塊500設(shè)計成使光束與GT標(biāo)準(zhǔn)具相互作用多次，這增加了色散補償量， 且在下面將描述的本發(fā)明的一些實施方式中，在圖l和2中示出的控制才莫 塊110可改變光束與GT標(biāo)準(zhǔn)具相互作用的次數(shù)。通常，GT標(biāo)準(zhǔn)具502 和504不需要具有相同的光學(xué)特性，且它們具有不同的特性來為色散補償 提供更多的自由度可能是有利的，如下將解釋的。
在兩個標(biāo)準(zhǔn)具之間的是雙折射材料塊506、位于塊516和GT標(biāo)準(zhǔn)具502之間的四分之一波片512及塊516和GT標(biāo)準(zhǔn)具504之間的四分之一 波片513。GT標(biāo)準(zhǔn)具中的每個都在背面上具有反射率大于0.98或大于0.995 的高反射表面510以及在正面上具有反射率為R的部分反射表面508。例 如，R小于O.Ol、或在0.01和0.05之間、或在0.05和0.2之間、或在0.2 和0.9之間、或大于0.9。這樣的反射率例如通過用適當(dāng)?shù)谋油扛脖砻鎭?獲得。兩個表面都可選地為平的且相互平行，其間用具有折射率n的透明 材料分開距離d。每個標(biāo)準(zhǔn)具的反射表面也平行于它們所面對的塊506的 表面，以及平行于塊的相對表面和在塊的另一側(cè)上的另一標(biāo)準(zhǔn)具的反射表 面。然而，標(biāo)準(zhǔn)具504具有在其兩端缺少區(qū)域516和528的反射表面508 和510，只有透明材料存在于兩端。四分之一波片513也不延伸到塊506 的端部。輸入光束514通過標(biāo)準(zhǔn)具504的區(qū)域516，并接著通過雙折射塊 506，未通過四分之一波片513。輸入光束514的偏振最初是線性的，且在 使得光束沿著路徑518前進(jìn)、直接通過雙折射塊506、垂直于塊506的表 面的方向上。
輸入光束接著通過四分之一波片512而變成圓偏振的，與標(biāo)準(zhǔn)具502 進(jìn)行相互作用，并傳遞回來而通過四分之一波片512，再次變成線偏振的， 但在不同的方向上。雖然為了清楚起見，離開標(biāo)準(zhǔn)具502的光束被示為稍 樣吏從進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具502的光束偏移，且類似地對于標(biāo)準(zhǔn)具504，光束可在相 同的位置進(jìn)入和離開標(biāo)準(zhǔn)具。當(dāng)光束傳遞回來而第二次通過四分之一波片 512時，其偏振將從它在路徑518上行進(jìn)時的方向旋轉(zhuǎn)90度。因此塊506 的雙折射性質(zhì)將使光以與路徑518的小角度在路徑522上行進(jìn)，而不是折 回路徑518。路徑522在位置524到達(dá)塊506的另一側(cè)，四分之一波片513 和標(biāo)準(zhǔn)具504的反射層出現(xiàn)在位置524。
光束接著通過四分之一波片513，與GT標(biāo)準(zhǔn)具504進(jìn)行相互作用， 并傳遞回來而通過四分之一波片513。兩次通過四分之一波片513 4吏光束 的偏振回到其最初沿著路徑518前進(jìn)時的方向。光線接著沿著平行于路徑 518的路徑526前進(jìn)。當(dāng)光在兩個標(biāo)準(zhǔn)具之間來回反射時，該過程重復(fù)多 次，每當(dāng)光來回反射時與每個標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用并在位置上橫向偏移， 如圖5所示的垂直偏移。最后，光到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)具504的區(qū)域528，超出四分之一波片513的端部，并直接通過區(qū)域528,形成輸出光束530。
應(yīng)理解，在模塊500中，以及在使用四分之一波片的下述任何設(shè)備中， 四分之一波片中的一個或多個可由任何其它光學(xué)元件代替，如果光通過該 元件兩次，則該元件使線偏振光旋轉(zhuǎn)其偏振方向90度。滿足此條件的一 般元件在這里被稱為"四分之一波片等效物"。例如，可使用法拉第旋轉(zhuǎn) 器元件，其使通過其的線偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)45度。即使沒有明確地 規(guī)定可使用這樣的"四分之一波片等效物"，也應(yīng)理解，在提到四分之一 波片的任何情況下，可使用它來代替四分之一波片。
在本發(fā)明的一些實施方式中，光束514具有不同的線偏振方向，使得 路徑518和526與塊506的表面成斜角，而不是垂直于它，且路徑522垂 直于塊506的表面。在本發(fā)明的那些實施方式中，塊506被不同地定向， 如果輸入光束514仍然在右上方進(jìn)入塊506,以便傾斜傳播的光束下降并 到達(dá)左邊，而不是如它們在圖5中進(jìn)行的向下并到達(dá)右邊。結(jié)果將與上面 描述的相同，光束通過區(qū)域528離開色散補償模塊。
應(yīng)注意，只要光束的橫向偏移比由于它與標(biāo)準(zhǔn)具之一的一個相互作用 和與同一標(biāo)準(zhǔn)具的下一相互作用的自己的高斯寬度大得多，則不同的相互
作用就彼此沒有什么干擾，且可使用下面的方程式(3)獨立地計算在光 束中由于與標(biāo)準(zhǔn)具的每次相互作用的群延遲，而不考慮其它相互作用。
數(shù)。當(dāng)光束例如以X/2a的發(fā)散角(spreading angle)穿過塊來回傳播時， 光束的高斯寬度增加，其中X是光的波長，以及a是光束例如在色散補償 模塊的輸入口處的初始半徑。塊的寬度等于每次反射時光束的橫向偏移除 以由于塊的雙折射產(chǎn)生的傳播角度的變化A6。而且對于每次反射，光束的 傳播距離是塊寬度的兩倍。如果我們要求光束在反射之間橫向偏移至少 4a，則我們發(fā)現(xiàn)光束在(A6)a/2X次反射之后將在寬度上加倍。例如，如果a =0.5 mm, A9^0.05弧度，AX= 1000nm，則光束可在其寬度加倍之前進(jìn) 行12次反射。超過該反射次數(shù)，來自連續(xù)反射的光束的部分可實質(zhì)上在 標(biāo)準(zhǔn)具中重疊，并可明顯地彼此干擾。如果塊為大約4a/A0 = 40 mm寬以 及大約2(A6)a2/X = 25 mm長，則可避免這樣的重疊。可設(shè)想由真空區(qū)(empty space)代替才莫塊500中的塊506,并以稍微 傾斜于水平面的角將輸入光束514引導(dǎo)到該空間中，以便光束在標(biāo)準(zhǔn)具502 和504之間來回反射時繼續(xù)稍微向下地行進(jìn)。然而，使用雙折射塊506并 引導(dǎo)輸入光束514以便它垂直于塊506的表面而進(jìn)入塊506，這具有光垂 直于標(biāo)準(zhǔn)具的反射表面而進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具的潛在優(yōu)點，這允許標(biāo)準(zhǔn)具按照設(shè)計 起作用，其全部的群延遲作為頻率的函數(shù)。光也垂直于塊506的表面離開 塊506，這可能使將光引導(dǎo)到光纖或另一光學(xué)元件中比光以傾斜和可能變 化的角度離開設(shè)備500的情況更容易。如果光垂直于塊506的表面進(jìn)入塊 506而不是以斜角進(jìn)入設(shè)備500,則傳送輸入光束的光纖和塊506之間的 界面可能設(shè)計起來也更簡單并且更可靠。
一個或兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具的折射率n可通過改變其溫度而改變。由于熱 膨脹，距離d也可能變化。由于這兩個效應(yīng)，改變GT標(biāo)準(zhǔn)具502和/或504 的溫度可用于控制作為頻率的函數(shù)的色散，每當(dāng)光束與標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作 用時，標(biāo)準(zhǔn)具在光束中產(chǎn)生色散。在本發(fā)明的一些實施方式中，GT標(biāo)準(zhǔn) 具502和/或504被熱電設(shè)備532或通過本領(lǐng)域已知的任何其它加熱和/或 冷卻手段加熱和/或冷卻，以便控制色散補償?？蛇x地，這可實時地進(jìn)行， 如將在圖11中描述的。熱電設(shè)備532在圖5中的附圖平面中被示意性地表 示為位于GT標(biāo)準(zhǔn)具502和504的外邊緣上，但熱電i殳備可不同地定位在 例如附圖平面之上或之下。
圖6A示意性示出類似于圖5中的模塊500的色散補償模塊600的側(cè) 視圖，模塊600具有并行地使用兩組GT標(biāo)準(zhǔn)具來補償偏振模色散的能力， 一組標(biāo)準(zhǔn)具用于輸入光束的每個偏振分量。代替;漠塊500，模塊600或下 面描述的其它色散補償模塊中的任何一個都可用于圖1和2中的模塊106。 平行的光束402和404在右邊進(jìn)入色散補償模塊600。這些光束是從圖4 中的輸入模塊104射出的兩個光束，且它們代表來自圖4中的光纖102的 原始非偏振輸入光束的兩個偏振模，雖然它們在進(jìn)入色散補償模塊600時 具有相同的線偏振，這是因為光束404通過半波片406,如圖4所示。代 替如圖5所示的在色散補償模塊的兩側(cè)上的單個GT標(biāo)準(zhǔn)具502和504, 色散補償;溪塊600具有在每側(cè)上堆疊的兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具、 一側(cè)上的GT標(biāo)準(zhǔn)具602和603以及另 一側(cè)上的GT標(biāo)準(zhǔn)具604和605。光束402通過GT 標(biāo)準(zhǔn)具602和604，與圖5中的光束514 —樣，在離開色散補償模塊600 之前來回反射多次。類似地，光束404通過GT標(biāo)準(zhǔn)具603和605多次， 平行于光束402來回反射。通過使用具有不同于GT標(biāo)準(zhǔn)具602和604的 特性的GT標(biāo)準(zhǔn)具603和605,色散補償模塊600可給予光束402和404 不同量的色散補償?？蛇x地，例如通過使用分離的熱電設(shè)備獨立地控制不 同GT標(biāo)準(zhǔn)具的溫度或通過其它手段，而彼此獨立地控制不同GT標(biāo)準(zhǔn)具 的特性。當(dāng)兩個平行的光束通過輸入/輸出模塊104回去或通過輸出模塊 204并重新合并而在光纖108中形成非偏振輸出光束時，輸出光束將使其 偏振模色散被補償。
應(yīng)理解，下面在圖7和8中示出的色散補償模塊也可對代表輸入光束 的兩個偏振才莫的兩個平行光束使用分離的GT標(biāo)準(zhǔn)具，即使這沒有在圖7 和8中明確地示出。
圖6B示意性示出補償與頻率無關(guān)的偏振模色散而不是色度色散的色 散補償模塊650的側(cè)視圖，而圖6C示出頂視圖。模塊650類似于模塊600, 但具有通常位于離雙折射塊506的不同距離處的兩個反射鏡652和653的 組，而不是標(biāo)準(zhǔn)具602和603，這是因為群延遲不需要依賴于頻率，僅依 賴于偏振。分離的輸入光束402和404從右邊進(jìn)入^t塊650,如圖4所示， 每個光束來自原始非偏振輸入光束的不同偏振^t，并通過雙折射塊506。 光束402從反射鏡652反射，且在光束402下面的平面內(nèi)平行于光束402 傳播的光束404從反射鏡653反射。在;f莫塊650的另 一側(cè)上還有反射兩個 光束的反射鏡654。反射鏡654在圖6C頂視圖中示出，而沒有在圖6B中 示出，這是因為它不延伸到圖6B中的附圖平面，該平面是包含進(jìn)入模塊 650時的分離的光束402和404的平面。在本發(fā)明的一些實施方式中，反 射鏡654分成兩個反射鏡， 一個反射鏡用于光束402和404中的每個，在 這種情況下，反射鏡652和653可選地由單個反射鏡代替。
至少一個反射鏡例如反射鏡652在圖6B所示的情況中是可移動的。 反射4竟由電機656移動，電機656可選地為本領(lǐng)域已知的任何類型的電機 或致動器，其小到足以安裝在可用的空間中并且有足夠高的精度?？蛇x地，電機不消耗太多的熱或產(chǎn)生太多的振動。適當(dāng)?shù)碾姍C可包括小的傳統(tǒng)步進(jìn)
電才幾、靜電電#幾、壓電l丈動器和壓電蠕動式電才幾(piezoelectric peristaltic motor )?？蛇x地，電機656由控制模塊110控制，該控制直接地或通過本 地控制器658進(jìn)行，本地控制器658例如可通過感測反射鏡的位置并使用 反饋來增加電機656的精度?？蛇x地，控制模塊110使用光束中偏振模色 散的直接或間接測量來借助于反饋實時地控制電機656，以減小或最小化 偏振;漠色散?？蛇x地，特別是如果光束的偏振模色散沒有實時地改變很多， 則可移動的反射鏡的位置例如在安裝色散補償模塊時被調(diào)節(jié)一次，或例如 通過旋轉(zhuǎn)螺釘手動地在必要時調(diào)節(jié)可移動的反射鏡的位置，來補償已知的 平均偏振模色散度。
通過相對于其它反射鏡(例如反射鏡653 )移動可移動的反射鏡(例 如反射鏡652 )，來使光束402所行進(jìn)的路徑長度不同于光束404所行進(jìn)的 路徑長度，從而補償原始輸入光束的偏振模色散。如可在圖6C中看到的， 移動的反射鏡652使路徑長度改變了幾倍于反射鏡所移動的距離，這是因 為光束402在位置660處離開模塊650之前從反射鏡652反射幾次。在本 發(fā)明的一些實施方式中，例如如果需要較小量的偏振模色散補償，則移動 的反射鏡652延伸而超出雙折射塊506的左側(cè)的^(又僅一部分，例如在圖6C 中的上部分，而雙折射塊506的左側(cè)的剩余部分，例如在圖6C中的下部 分相鄰于不移動的反射鏡，所以光束402從反射鏡652反射較少的次數(shù)或 僅僅一次，且對于反射鏡652的給定移動距離有較少的色散補償。
光纖102中的輸入光束的偏振模色散的兩個本征模，則在圖6A-6C中示出 的設(shè)備可能在補償偏振模色散時是最有效的。在本發(fā)明的一些實施方式 中，在輸入光束由圖4中的分束器306分成光束402和404時，輸入光束 通過未示出的偏振控制器，例如可控制的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其旋轉(zhuǎn)兩個本征 才莫的偏振，以便它們更好地相應(yīng)于分離的光束402和404?？蛇x地，在補 償了偏振模色散之后，偏振被例如另 一偏振控制器再次旋轉(zhuǎn)回其原始方 向?？蛇x地，例如通過測量輸入光束的偏振模色散、或通過測量輸出光束 的剩余的偏振模色散并使用反饋來調(diào)節(jié)偏振控制器中的旋轉(zhuǎn)角，來最優(yōu)化旋轉(zhuǎn)角。可選地，使用控制模塊110來實時動態(tài)地完成此。可選地，特別 是如果本征模沒有實時地改變很多，則旋轉(zhuǎn)角例如在安裝了色散補償模塊 時被調(diào)節(jié)一次，或旋轉(zhuǎn)角僅僅在必要時被調(diào)節(jié)。
如這里使用的，"色散"是包括色度色散和偏振模色散的一般術(shù)語， 色度色散指依賴于頻率的群延遲，偏振模色散指依賴于偏振模的群延遲。
如這里使用的，"色散補償元件"包括例如反射鏡652和653的組的元件， 其改變光束402和404的相對群延遲，在光束之一通過半波片406或不同 的半波片且光束402和404由偏振分束器306再次合并成單個光束之后， 導(dǎo)致從色散補償設(shè)備射出的輸出光束的偏振模色散發(fā)生變化，如圖3所示 和上面所述的。反射鏡652和653的組稱為"色散補償元件"，即使當(dāng)光 束402和404與反射鏡652和653進(jìn)行相互作用時，它們也暫時具有相同 的偏振，這是因為光束404在進(jìn)入色散補償模塊之前已經(jīng)通過了半波片 406，如圖3所示。
圖7示意性示出可選的色散補償模塊700。模塊700不同于模塊500， 因為只有單個GT標(biāo)準(zhǔn)具502。代替GT標(biāo)準(zhǔn)具504，有反射鏡702，其將 光反射回來而穿過塊506到達(dá)GT標(biāo)準(zhǔn)具502。模塊700具有可能比模塊 500更容易制造的潛在優(yōu)點，但—模塊500具有下列潛在優(yōu)點對于具有相 同特性的GT標(biāo)準(zhǔn)具以及對于相同的雙折射塊506,模塊500產(chǎn)生的色散 補償可以是模塊700所產(chǎn)生的色散補償?shù)膬杀?。模塊500還具有下列潛在 優(yōu)點GT標(biāo)準(zhǔn)具502和504可設(shè)計成具有不同的特性，或可使其特性被 實時地獨立控制，由于下面在圖8的描述中描述的原因，這可能是有利的。
圖8示出具有沒有在模塊500中找到的額外特性的可選的色散補償模 塊800，模塊800可用于控制色散補償，和/或補償在較大的頻率帶寬上的 色散。這些額外特性中的任何一個都可出現(xiàn)在色散補償模塊中，而這些額 外特性的全部不必都出現(xiàn)。
在模塊800中，代替在塊506的每側(cè)上都有單個GT標(biāo)準(zhǔn)具502和504， 在塊506的左側(cè)上有多個GT標(biāo)準(zhǔn)具例如兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具804和808，在右 側(cè)上有多個GT標(biāo)準(zhǔn)具例如兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具802和806。可選地，在每側(cè)上 有不同數(shù)量的GT標(biāo)準(zhǔn)具，例如在一側(cè)上有一個GT標(biāo)準(zhǔn)具，而在另一側(cè)上有兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具。通過使用具有不同特性并可能具有可被獨立控制的
可變化的特性的多個GT標(biāo)準(zhǔn)具，模塊800可實現(xiàn)作為頻率的函數(shù)的色散
輸出光束的剩余色散(群延遲紋波)可能較低，和/或色散補償可能在較大 的頻率范圍內(nèi)有效，這允許光網(wǎng)絡(luò)在較大的信道帶寬情況下起作用。
模塊800也可選地包括可移動的反射鏡810,其可覆蓋GT標(biāo)準(zhǔn)具804 和808的可調(diào)節(jié)的部分，范圍例如從0%到100%。對于GT標(biāo)準(zhǔn)具的纟皮覆 蓋部分，光從反射鏡810反射，而不是與GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用。反射 鏡810的位置影響光與GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用的次數(shù)，并因此影響輸出 光束812中的色散補償度。反射鏡810可選地由電機移動，例如具有對圖 6C中的移動的反射鏡所描述的特性的電機。
可選地，可移動的反射鏡在塊506的另一側(cè)上，覆蓋GT標(biāo)準(zhǔn)具802 和806的一部分，或在塊506的左側(cè)和右側(cè)上都有可選地;陂獨立地控制的 可移動的反射鏡。此外或可選地，有可選地被獨立地控制的反射鏡，其從 上面覆蓋GT標(biāo)準(zhǔn)具804的一部分和/或從上面覆蓋GT標(biāo)準(zhǔn)具802的一部 分，這提供用于控制模塊800的色散補償?shù)念~外的自由度。
GT標(biāo)準(zhǔn)具類似于全通濾波器來起作用，相移O由下式給出
<formula>formula see original document page 29</formula>(1)
光的頻率為V，其中c為光速，以及
卜*
(2)
作為頻率的函數(shù)的群延遲由下式給出
<formula>formula see original document page 29</formula>
其中T『4;md/c是光傳播GT標(biāo)準(zhǔn)具的寬度兩次的時間。圖9示出對于兩個 不同的R值作為頻率的函數(shù)的群延遲902和904，其中 一個R值相當(dāng)接近于1(曲線902),而另一個較接近于O (曲線904)， vt0 1。不管R的值 如何，群延遲幾乎是頻率的周期性函數(shù)，其周期為906，該周期906稱為 標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜范圍(FSR)，由丄c/m^2;r"。給出，假定vt^H。如將 解釋的，群延遲的此周期具有GT標(biāo)準(zhǔn)具可用于立即補償多個信道中的色 散的潛在優(yōu)點。
對于具有多個信道的光網(wǎng)絡(luò)，補償每個信道的帶寬內(nèi)的色散來避免使 信號失真和產(chǎn)生比特誤差可能是重要的，但如果不同的信道具有不同的總 的群延遲則可能無關(guān)緊要，特別是如果只補償色度色散，而不補償偏振模 色散。在這樣的情況下，GT標(biāo)準(zhǔn)具可選地設(shè)計成使得由丄c/,^給出的自 由光語范圍906等于或非常接近地等于信道間隔。然后，假定所有信道一 起橫跨相對小的頻率范圍，并假定在光網(wǎng)絡(luò)中被補償?shù)纳⑹穷l率的緩慢 變化的函數(shù)，那么如果色散補償模塊有效地補償一個信道的帶寬內(nèi)的色 散，則它也可有效地補償每個其它信道的帶寬內(nèi)的色散。
對于給定的GT標(biāo)準(zhǔn)具，作為頻率的函數(shù)的群延遲可根據(jù)R變化，如 圖9所示。此外，通過改變nd，圖9中曲線902和904的最大值和最小值 可移動到左邊或右邊。在這些參數(shù)中，至少折射率n可通過改變標(biāo)準(zhǔn)具的 溫度而被實時地控制。應(yīng)注意，如果vtq〉> 1 ，則只需要nd的小的相對變 化來將周期的最大值和最小值以群速度移動到任何期望的位置。特別是， 在nd的這個小的相對變化的情況下，仍可滿足信道間隔接近于丄c/w的 條件。 2
選擇用于每個GT標(biāo)準(zhǔn)具的R、 n和d,并選擇不同標(biāo)準(zhǔn)具的長度和雙 折射塊的雙折射度，這控制光束與每個標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用的次數(shù)，為色 散補償模塊的設(shè)計提供很多自由度。這些自由度對于提供與作為頻率的固 定函數(shù)的各種群延遲中的任何一個的更好匹配可能是有用的，所述頻率跨 越一個信道的帶寬。而且，如上所述，如果信道間隔接近于ic/"d ，則這
可自動地提供與作為每個其它信道的頻率的函數(shù)的光網(wǎng)絡(luò)的群延遲的良 好匹配(相當(dāng)于加上常數(shù))。存在的自由度越多，對于色散補償模塊作為 頻率的函數(shù)的群延遲和補償光網(wǎng)絡(luò)所使用的信道的色散所需要的作為頻. 率的函數(shù)的群延遲之間的匹配就可能越接近。這兩個函數(shù)之間的更好的匹,配可減小光網(wǎng)絡(luò)中的剩余色散(群延遲紋波)，或增加在其上可獲得給定 的剩余色散的信道帶寬，或可實現(xiàn)上述兩者。
上面的說明涉及通過為色散補償模塊選擇固定的設(shè)計參數(shù)來為每個信 道補償作為頻率的函數(shù)的固定群延遲。此外，色散補償模塊可通過使用可 實時地變化的控制參數(shù)來補償在時間上變化的作為頻率的函數(shù)的群延遲。 如上所述，這些控制參數(shù)可包括例如由圖5所示的熱電設(shè)備控制的一個或
更多GT標(biāo)準(zhǔn)具的溫度，以及一個或更多可移動的反射鏡的位置，這些反 射鏡阻擋GT標(biāo)準(zhǔn)具的部分與光束進(jìn)行相互作用。所使用的這些控制參數(shù) 越多，作為在每個信道的帶寬上的頻率的函數(shù)的色散補償模塊的群延遲就
在時間變化的色散補償可選地由圖1或圖2中的控制模塊110使用反饋回 路來完成，該反饋回路使用剩余色散的測量。
色散補償模塊(例如圖5中的模塊500或圖8中的模塊800 )可用于 通過獨立地控制每個標(biāo)準(zhǔn)具的To而產(chǎn)生群延遲，該群延遲(在范圍內(nèi))具 有對于頻率的任何期望的一階導(dǎo)數(shù)(例如色度色散)以及任何期望的二階 導(dǎo)數(shù)。期望的二階導(dǎo)數(shù)一般接近于零，使得對于信道帶寬來說，剩余色散 (群延遲紋波)將很小，所述信道帶寬與信道間隔相比較是小的。而且， 如果信道在頻率上平均地間隔開，則色度色散補償對于在寬范圍的信道上 的每個信道可能幾乎是相同的，與頻率相比較信道間隔是小的。對于參數(shù) 的一些選擇，色度色散補償可能幾乎是范圍內(nèi)的控制參數(shù)的線性函數(shù)，該
范圍包括正(positive )色度色散和負(fù)(negative )色度色散。
為了說明模塊(例如模塊500或模塊800 )可能產(chǎn)生的色散補償?shù)臄?shù) 量級，考慮在近紅外線中的具有大約X二 1000nm的波長的光，以及厚度d =1 mm和n二 1.5的折射率的標(biāo)準(zhǔn)具。于是t『47md/c = 0.06納秒，且v二c/X =3 x io14 Hz，所以vt。 = 1.8 x 104。接著信道間隔為17 GHz，并且例如在 等于v的10%的頻率范圍內(nèi)有大約1800個信道。對于R二0.3,即，選擇 成使GD(v)適當(dāng)?shù)?fairly)為正弦曲線的適度地小的值，對于光與標(biāo)準(zhǔn)具 的單次相互作用來說，在GD(v)中的最大斜度為大約3tq2。如果光與色散 補償模塊中的兩個標(biāo)準(zhǔn)具的每一個相互作用10次，則總色散補償可高達(dá)60to2。設(shè)計成傳送頻率v的光的長度L的光纖可預(yù)期有L/cv的一部分(例 如0.2L/cv)的色度色散。設(shè)定0.2 L/cv等于60^并對L求解，我們得到 色散補償模塊可補償長度1^= 100km的光纖的色度色散。雖然該估計可能 是過度樂觀的，但是類似于模塊500或模塊800的色散補償模塊能夠補償 大于5km長、或大于10km長、或大于20 km長的光纖中的色度色散。 如果每個信道的寬度為信道之間的間隔的大約10%,即，1.7 GHz,且色散 精確地在每個信道的中心被補償，則由于標(biāo)準(zhǔn)具的d、GD)/dvS項，我們可 預(yù)期每個信道的邊緣附近的剩余色散為大約未補償?shù)纳壬⒌?%。上 面列出的參數(shù)僅僅是代表性的，且在實際光網(wǎng)絡(luò)中可能更大或更小，相當(dāng) 于1.2倍、或1.5倍、或2倍、或5倍、或10倍、或20倍或大于20倍。
如果色散補償模塊具有兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具，例如圖5中的GT標(biāo)準(zhǔn)具502 和504,則根據(jù)方程式(3)，模塊的總的群延遲為
<formula>formula see original document page 32</formula>
在這里，下標(biāo)1和2指兩個標(biāo)準(zhǔn)具，其具有不同的參數(shù)R、 n和d，因而具 有不同值的cj和t。光束與每個標(biāo)準(zhǔn)具相互作用的數(shù)量N對于兩個標(biāo)準(zhǔn)具 來說也可不同，例如在存在如圖8中的滑動反射鏡的情況下。如下面將解
釋的，H和T2都選擇成相對地接近于To， To是27l除以相鄰信道之間的頻率
上的間隔，假定對信道的整個范圍是相同的。這確保群延遲幾乎是頻率的 周期函數(shù)，在覆蓋大量信道的相對寬范圍的頻率上，周期等于信道間隔。
在^和To之間或T2和To之間的小的相對差異確定方程式(4)中與兩個標(biāo)
準(zhǔn)具相關(guān)的兩項中的每項的相位。這些相位中每個可具有從0到2兀的任
r 1 、
何值，因為如果VT(^〉l，甚至在Ti或T2中小相對變化也可產(chǎn)生sin2 的
V2 乂
大變化。
使用具有相對高反射系數(shù)R (例如R>0.5)的標(biāo)準(zhǔn)具，具有下列潛在 優(yōu)點對于給定的N、 v和t,群延遲的一階導(dǎo)數(shù)(色度色散補償)通常比 R較低時大。例如，如果信道集中在曲線902的頂點(sharp peak)的陡峭 部分上，則通過使R足夠接近于1,例如通過使用大于0.7的R或大于0.8 的R或大于0.9的R，可使群延遲的一階導(dǎo)數(shù)任意地高。然而，對于相對高的R,群延遲的一階導(dǎo)數(shù)通常為T的更陡峭的函數(shù)，并且可能比使用較 低的R值的情況更難于通過改變T來準(zhǔn)確地控制。此外，如果R較大，關(guān) 于頻率的群延遲的高階導(dǎo)數(shù)可能較大，這可能導(dǎo)致較大的群延遲紋波，雖 然可能通過使用對比于信道之間的間隔具有更窄的帶寬的信道來減少這
樣的群延遲紋波。另一方面，如果R非常小，比0.5小得多，則群延遲的 一階導(dǎo)數(shù)將更小，且需要具有更大的光束反射次數(shù)N的較大的模塊來獲得 相同的色度色散補償?？蛇x地，適度地低的R值被選擇為這些極值之間的 折衷,例如R二O.l、 0.2或0.3。 R的這樣的選擇可產(chǎn)生相對高的最大色度色 散補償，其仍然是t的相對平滑的函數(shù)，具有相對低的群延遲的高階導(dǎo)數(shù) 值。
為了說明如何通過控制Ti和T2來控制群延遲及其一階導(dǎo)數(shù)，我們將考
慮R尸R^R〈〈的情況，并且只保留R中的最低階的項。但是應(yīng)理解，考 慮R中的一些或所有更高階的項和/或?qū)τ趦蓚€標(biāo)準(zhǔn)具來說不同的R值， 可進(jìn)行類似的分析。在這種情況下，根據(jù)方程式(4),
<formula>formula see original document page 33</formula>對于正被使用的所有信道的頻率范圍的中間信道的中心頻率v0,我們希望 選擇對于其來說d(GD)/dv恰好補償色度色散的H和T2,且我們希望 d(GD)/dv在信道的寬范圍內(nèi)的所有信道的中心頻率處有幾乎相同的值。這 假定正被使用的所有信道的頻率范圍相比于vo來說是小的，且色度色散對 于該范圍內(nèi)的所有信道來說幾乎是相同的。如果那些假定不是真的，則可 選地使用用于選擇Tl和t2的不同過程。我們還希望d2(GD)/dv2非常近似地 在vo處和在其它信道的中心頻率處補償色度色散隨著頻率的變化率，以保
持群延遲紋波低。接著，根據(jù)方程式(6)， "d和T2可選地滿足
<formula>formula see original document page 33</formula>在V二Vo處，其中(CD)vO是Vo處的色度色散。根據(jù)方程式(7)， ^和T2可選 地還滿足
c+) +W c+2)=-丄f V ,")
2"dv (9) 在V二VQ處。在方程式(8)和(9)中，如上所述，我們假定"和T2都幾
乎等于 TO, T。、 Ti和T2之間的差只有在正弦函數(shù)和余弦函數(shù)中才是重要的。 如果在v^vo處滿足方程式(8)和(9)，則它們也在其它鄰近信道的中心 頻率v二vo士2兀kAco處被非常近似地滿足，其中k=l,2,3,...，這是因為方程 式(8)和(9)中的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)在v上是周期性的，周期幾乎等 于信道間隔2兀/to。為了估計距離v^vo多遠(yuǎn)，方程式(8)和(9)在信道
頻率處纟皮非常近似地滿足，sin(v^)可寫為
sin (vr!) = sin [(v - v0) r0 + (v - v0)- r0) + v。r!]
=sin [(v - v0) r0 + v。r! ] cos [(v - v0) (r- r0)] - cos [(v - v0) r0 + v。r' ] sin [(v - v0) (r-r0)]
(10)
只要(v-vo)( 1丄-1;0)<<1 ， sin(yn) sin[(v-v0) t0+ v0 a]，其在信道間隔2ji/t0處
在V上是周期性的。類似的，只要(V,)( T廣To)《1， COS(VTi)由在信道間隔 處是周期性的函數(shù)良好地近似，且只要(V-Vo)(T2-To)《1， sin(VT2)和COS(VT2)
由在信道間隔處是周期性的函數(shù)良好地近似。所以方程式(8)和(9)在
任何信道頻率處被非常近似地滿足，其中所述的任何信道頻率完全在信道
頻率Vo的1/( T廣Tq)和1/( T2-Tq)內(nèi)?？蛇x地，在V=Vq處滿足方程式(8 )和(9 ) 的^和T2的值被選擇為盡可能地接近于或幾乎盡可能接近于TQ。這樣的選
擇具有下列潛在優(yōu)點色度色散被適當(dāng)?shù)?well)補償，且群延遲紋波不
僅對于頻率Vo處的信道而且大約對于Vo周圍的其它信道頻率的盡可能寬
的范圍保持相對低。
為了說明如何找到在v二vo處滿足方程式(8)和(9)同時盡可能接近
于V。的Ti和T2的值，為了簡單起見，我們考慮N尸N2的情況。本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)理解，如何將該過程一般化到N!不同于N2的情況。接著，根據(jù)
方程式(8)，在v:vo處，
si如,)+ si如》—全7t!Vat'(c氣 (u )
以及根據(jù)方程式(9),在v二VQ處，<formula>formula see original document page 35</formula>
注意，色度色散隨著頻率的變化率d(GD)/dv常常大約為色度色散CD除以 v0。在這種情況下，方程式(12)的右側(cè)將小于方程式(11)的右側(cè)大約 VoTo倍，如果信道間隔相比于vo是小的，則該倍數(shù)比l大得多。在這種情 況下，方程式(12)的右側(cè)可非常近似地i殳定成等于零。當(dāng)下述方程式成
立時，參數(shù)T，和t2接著滿足方程式(12)，<formula>formula see original document page 35</formula>
對于某一整數(shù)j-0,士l,士2，…。在這種情況下，sin(wn)^sin(voT2),且當(dāng)下 述方程式成立時，方程式(ll)被滿足<formula>formula see original document page 35</formula>
對于某一整數(shù)1^=0,±1，±2,...。如果方程式(12)的右側(cè)不近似為零，則 方程式(13)、 (14a)和(14b)由^和T2的不同表達(dá)式代替，這些表達(dá)式 依賴于d(CD)/dv以及CD。
可選地，為了使&和T2大約盡可能近似于To, j被選擇為接近于VoT0/7t
的整數(shù)，且k被選擇為接近于v0t0/2tt的整數(shù)。接著(t廣to)和(T2-Tq)都小于1/v0 或與1/vo相當(dāng)，且對于所有信道來說-溪塊將提供幾乎相同的群延遲的一階
導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，假定它們的范圍與Vo相比較是小的。
可選地，給定如上所述被選擇的R和T()的值，選擇標(biāo)準(zhǔn)具中的反射次
數(shù)N，使得對于模塊曾經(jīng)需要補償?shù)淖畲笊壬?CD)Vo，方程式(14a) 和(14b )中的反正弦函數(shù)的自變量(argument)小于1。如果N是可調(diào)節(jié) 的，例如在圖8的模塊800中的，則最大值N以這種方式被選擇。應(yīng)注意， 即使對于單個模塊來說N沒有大到足以補償最大色度色散，也可連續(xù)地使 用附加的模塊，且在上面方程式中的N可被考慮為來自于所有模塊的合計 的總數(shù)N。圖10示意性示出作為頻率v的函數(shù)的、來自兩個標(biāo)準(zhǔn)具的對群延遲
GD(v)的貢獻(xiàn)1002和1004的曲線，1002和1004相應(yīng)于方程式(5)的右 側(cè)上的兩項。對于這些曲線，々￡定在信道1006的中心頻率處N尸N2且 d2(GD)/dv2=0。應(yīng)注意，在信道的中心頻率處，曲線1002和1004的二階 導(dǎo)數(shù)具有相同的大小和相反的符號，以便它們加起來為零，相應(yīng)于右側(cè)設(shè) 定為等于零的方程式(12 )。群延遲紋波可接著由三階導(dǎo)數(shù)W(GD)/dvS控制， 且它在信道寬度1006與信道間隔906相比至少適度地小的情況下可能是 小的。
產(chǎn)生色度色散補償?shù)那€1002和1004的一階導(dǎo)數(shù)具有相同的大小和 相同的符號，相應(yīng)于sin(wc0 = sin(wc2),如上面在方程式(13 )之后提到
的。對于固定的N和固定的R，通過改變Tt和T2可改變色度色散補償?shù)姆?br> 號和大小，以便改變曲線1002和1004之間的相差，同時保持曲線1002 和1004的平均相位固定在滿足方程式(12)的值處。在本發(fā)明的一些實 施方式中，n和t2以及曲線1002和1004的相位保持固定在滿足方程式(12 ) 的值處，且色度色散補償?shù)拇笮∈褂脠D8所示的可移動的反射鏡通過改變 N來改變。
應(yīng)注意，因為GD(v)在信道間隔906處或接近于信道間隔906處，在 v上是周期性的，因此GD(v)的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)對于很多信道的范圍 內(nèi)的每個信道的中心頻率幾乎相同，信道間隔與信道的頻率相比是小的。 圖10所示的頻率v的范圍但J又大約為信道間隔的兩倍，并比所示信道的 頻率小得多。
在本發(fā)明的一些實施方式中，不是將群延遲的二階導(dǎo)數(shù)設(shè)定為零或設(shè) 定為另一值，而是為了指定標(biāo)準(zhǔn)具的控制參數(shù)的值，群延遲本身被設(shè)定為 期望值。例如為了使用相同的色散補償模塊來補償色度色散和偏振模色 散，來實現(xiàn)上述目的，其中對于兩個偏振模使用不同的群延遲?？蛇x地， 單獨的模塊(例如圖6B中的模塊650 )用于偏振模色散補償。這具有下列 潛在優(yōu)點接著在色度色散補償模塊中可使群延遲的二階導(dǎo)數(shù)小，這樣保 持群延遲紋波小。
在本發(fā)明的一些實施方式中，使用例如在^、 T2、 N!和N2中間選擇的三個獨立的控制參數(shù)或其組合，而將群延遲、群延遲的一階導(dǎo)數(shù)，和群延 遲的二階導(dǎo)數(shù)都設(shè)定為期望值。如果R對于至少一個標(biāo)準(zhǔn)具是適度地大的
且對于兩個標(biāo)準(zhǔn)具來說是不相同的，則這樣的方法可能最佳地起作用，以
便GD(v)的形狀以及其大小和相位可通過調(diào)節(jié)1Sh和/或N2來改變。如圖8 中的，也可能有多于兩個的標(biāo)準(zhǔn)具，這些標(biāo)準(zhǔn)具可具有不同的R值，提供
額外的控制度，且這也可通過連續(xù)地使用多于一個的色散補償模塊來完
成。相比之下，如果群延遲GD(v)具有固定的形狀，例如作為頻率的函數(shù) 的正弦曲線，且其周期由信道間隔確定，則可能不能夠控制在中心信道頻 率處的群延遲的二階導(dǎo)數(shù)，這與中心信道頻率處的群延遲無關(guān)。
通過調(diào)節(jié)N,和/或N2來改變GD(v)的形狀具有潛在優(yōu)點，即使沒有使 用相同的模塊來補償色度色散和偏振模色散也是如此。例如，這樣可能獨 立地控制群延遲的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)和三階導(dǎo)數(shù)或甚至更高階導(dǎo)數(shù)，從 而減小色度色散補償器中的群延遲紋波。但是使用適度地小的R并使GD(v) 幾乎是正弦函數(shù)具有下列潛在優(yōu)點用于控制模塊的反饋回路可以為更加 線性的和/或更容易實現(xiàn)，如下面例如在圖11中描述的。
應(yīng)注意，由于N是整數(shù)而t可例如通過控制溫度而被連續(xù)地控制的事
實，t和N作為控制參數(shù)可具有不同的特性，。例如，N可能不允許有與t
一樣精確的控制度，但可允許在存在噪聲時有更有力的控制。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式用于實時地控制色散補償?shù)囊?般控制算法的流程圖。如果標(biāo)準(zhǔn)具的特性通過改變其溫度來控制，則模塊 的響應(yīng)時間例如由標(biāo)準(zhǔn)具的熱響應(yīng)時間限制。對于足夠小的、薄的標(biāo)準(zhǔn)具 來說，響應(yīng)時間可選地小于1分鐘、或小于10秒、或小于1秒。在1102, 在光網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸信號的質(zhì)量的測量。該測量可選地為例如比特誤差 率、或眼圖張開度、或Q因子、或光通信領(lǐng)域中已知的任何其它的質(zhì)量測 量。測量可選地從連接到控制模塊110的適當(dāng)光學(xué)傳感器所取得的數(shù)據(jù)來 獲得，該光學(xué)傳感器對色散補償設(shè)備下游的光信號取樣，且來自傳感器的 數(shù)據(jù)可選地由控制模塊110處理。
在1104，確定所需要的色散補償，即，作為每個信道內(nèi)頻率的函數(shù)的 群延遲。可選地，這由在一個或更多信道中的剩余色散的直接測量來完成?？蛇x地或此外，通過以不同的方式暫時改變色散補償并查看哪種產(chǎn)生最佳 質(zhì)量的傳輸信號，來根據(jù)經(jīng)驗確定所需要的色散補償。例如，作為信道內(nèi) 頻率的函數(shù)的群延遲的一階導(dǎo)數(shù)首先增加，然后減小，且在兩種情況下比 較傳輸信號的質(zhì)量。可選地，也可進(jìn)行色散補償中的其它變化，例如對于 一階導(dǎo)數(shù)的兩個或更多不同值中的每一個值，將作為頻率的函數(shù)的群延遲 的二階導(dǎo)數(shù)保持在兩個或更多不同值處，并找到一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的最 佳值，這使信號質(zhì)量最佳。其它這樣的方法對光通信領(lǐng)域中的技術(shù)人員來 說是明顯的。
在1106，進(jìn)行實現(xiàn)在1104中找到的最佳色散補償所需的控制參數(shù)的
變化的計算，例如一個或更多標(biāo)準(zhǔn)具的溫度或一個或更多可移動的反射鏡 的位置。
在本發(fā)明的一些實施方式中，根本不計算色散補償?shù)淖罴炎兓?，而?直接根據(jù)經(jīng)驗找到控制參數(shù)的最佳變化，例如通過找到最大化信號質(zhì)量的 測量的控制參數(shù)組。
在1108,將控制參數(shù)改變被計算為最佳的量?？刂平又祷氐?102， 且信號質(zhì)量的測量被再次測量。
在本發(fā)明的一些實施方式中，反饋回路的控制算法比圖11所示的算法 更復(fù)雜。例如，不是將控制參數(shù)改變?yōu)楸挥嬎銥楫a(chǎn)生最大信號質(zhì)量的值， 控制參數(shù)在被指示的方向上改變較小的量，以防止過調(diào)(overshooting )。 可選地，在決定將控制參數(shù)改變多少時，考慮控制回路的過去歷史記錄。 也可使用在系統(tǒng)控制和反饋領(lǐng)域中已知的各種其它控制算法。
圖12A和12B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式用于將光束橫向偏移 一個量的設(shè)備的不同配置，其中通過更改該設(shè)備可容易地改變該量。在本 發(fā)明的一些實施方式中可實時地改變偏移的量。在本發(fā)明的一些實施方式 中，偏移的方向依賴于輸入光束的偏才展，這也可通過已知的方法來實時地 改變。該設(shè)備類似于圖5、 7和8中所示的色散補償模塊，但GT標(biāo)準(zhǔn)具由 將光反射回來而不改變其色散的反射鏡代替。雖然圖5、 7和8中所示的 模塊使輸出光束在與輸入光束相反的方向上被引導(dǎo)，而圖12A和12B中所 示的設(shè)備使輸出光束在與輸入光束相同的方向上被引導(dǎo)，但是這些設(shè)備中的4壬^f可一個召 引導(dǎo)。
圖12A示意性示出用于橫向偏移輸入光束1202的設(shè)備1200。該設(shè)備 包括雙折射材料例如方解石或YV04的塊1204,兩個平行的平的表面1206 和208在塊的相對側(cè)上。光束1202在通過輸入口 1210進(jìn)入塊1204時被 線性偏振，輸入口 1210靠近顯示在附圖中頂部上的端部。光束1202恰好 在進(jìn)入塊1204之前實質(zhì)上垂直于表面1208傳播，且在圖2A中，其偏振 在這樣的方向上，使得光束1202不被雙折射材料折射，而是實質(zhì)上在塊 1204內(nèi)垂直于表面1208繼續(xù)傳播。在這里，如果光具有使其被雙折射材 料折射的偏振，該偏振例如在1度和2度之間、或在2度和5度之間，或 在5度和10度之間，則"實質(zhì)上垂直"意指比光在塊內(nèi)部傳播的斜角更 加非常多得接近于垂直。
設(shè)備1200具有相鄰于并平行于表面1206的第一平面反射鏡1212和相 鄰于并平行于表面1208的第二平面反射鏡1214。在反射鏡1212和表面 1206之間有第一四分之一波片1216，而在反射鏡1214和表面1208之間 有第二四分之一波片1218。反射鏡1214和四分之一波片1218不阻止光在 輸入口 1210進(jìn)入塊1204，因為例如反射鏡1214和四分之一波片1218中 的每一個都不延伸到遠(yuǎn)至輸入口 1210,或在輸入端口 1210具有光所通過 的開口 。
當(dāng)光束1202首先在位置1220到達(dá)表面1206時，它通過四分之一波片 1216,從反射鏡1212反射，沿著幾乎相同的路徑傳遞回來而通過四分之 一波片1216,并在位置1220返回到塊1204中。位置1220是可能的出口 點，因為如果反射鏡1212被從位置1220移除，則光將從塊1204出來， 并將不會再次進(jìn)入塊1204。因為光束通過四分之一波片1216兩次，所以 當(dāng)它再次進(jìn)入塊1204時，它在垂直于當(dāng)通過輸入口 1210時所具有的偏振 方向的方向上纟皮線性偏振。由于塊1204的雙折射，現(xiàn)在標(biāo)記為1222的光 束凈皮塊1204折射，以與表面1206成斜角地傳播。因此，光束1222在位 置1224到達(dá)表面1208，而不是將光束1202的路徑折回到輸入口 1210的 位置。位置1224與位置1220 —樣是光的可能出口點。然而，四分之一波片 1218和反射鏡1214延伸到遠(yuǎn)至輸入口 1210，所以光束1222與位置1220 處的光束1202 —樣通過四分之一波片(在這種情況下是四分之一波片 1218)，從反射鏡反射(在這種情況下是反射鏡1214)，并傳遞回來而通過 四分之一波片，在位置1224再次進(jìn)入塊1204，恰好在它進(jìn)入塊1204之前 垂直于表面1208傳播。作為通過四分之一波片1218兩次的結(jié)果，現(xiàn)在標(biāo) 記為1226的光束的偏振再次是線性的，但在垂直于光束1222的偏振方向 的方向上，且平行于輸入光束1202的偏振方向。所以光束1226垂直于表 面1208傳播，直接穿過塊1204到達(dá)位置1228,即，表面1206上的另一 可能的出口點，但關(guān)于圖12A的方位比位置1220更向下。
上面描述的過程重復(fù)，光束沿著塊1204向下進(jìn)一步移動，直到光束到 達(dá)未被反射鏡覆蓋的可能出口點位置。在圖12A所示的情況下，表面1206 上的位置1230未被反射鏡1212覆蓋，例如因為反射鏡1212沒有延伸得 那么遠(yuǎn)，或因為在位置1230處在反射鏡1212內(nèi)有讓光通過的開口。位置 1230具有輸出口 1232,其中例如光在從位置1220到位置1230橫向偏移 了一段距離之后繼續(xù)與另一光學(xué)元件進(jìn)行相互作用。四分之一波片1216 可選地也不覆蓋位置1230，所以在位置1230離開塊1204的光在與它最后 一次穿過塊1204時的方向相同的方向上保持線偏振，其在這種情況下與 輸入光束1202的偏振相同。
應(yīng)注意，設(shè)備1200可構(gòu)造成將輸入光束偏移各種不同可能的距離，并 使輸出光束在與輸入光束相同的方向上傳播，或在與輸入光束相反的方向 上傳播，這取決于反射鏡覆蓋在哪個可能的出口點上。此外，通過對于反 射鏡1212和/或反射鏡1214使用可移動的反射鏡，可動態(tài)地改變光束的偏 移。還應(yīng)注意，與具有兩個平行反射鏡的設(shè)備(其中光束以與反射鏡表面 成的斜角進(jìn)入和離開)相比，輸入光束實質(zhì)上垂直于其面之一進(jìn)入設(shè)備 1200中的雙折射塊，并實質(zhì)上垂直于其面之一離開該塊。這個事實可將設(shè) 備1200更容易地耦合到光纖和其它光學(xué)元件。設(shè)備1200的所有這些優(yōu)點 也可適用于圖12B中示出和下面描述的設(shè)備。
圖12B示出類似于設(shè)備1200的設(shè)備1234，其具有雙折射材料的塊和1248。設(shè)備1234將來自輸入光束的光發(fā)送到輸出口中的任一個，這取
決于它處于兩個偏振態(tài)中的哪一個。如果輸入光束處于作為兩個狀態(tài)的線
性組合的偏振態(tài)，或是非偏振的，則設(shè)備1234將輸入光束分成兩個偏振 態(tài)并將部分光發(fā)送到每個輸出口 。
如果輸入光束1202以與在圖12A中示出進(jìn)入設(shè)備1200的輸入光束相 同的線偏振態(tài)進(jìn)入設(shè)備1234，則光沿著與設(shè)備1200中的光相似的路徑前 進(jìn)，首先穿過塊1236到達(dá)位置1220，從反射鏡1212反射，并使其偏振由 四分之一波片1216改變，沿著路徑1222行進(jìn)回來以斜角穿過塊1236，依 此類推，最終到達(dá)位置1230并通過輸出口 1232離開設(shè)備1234。
如果輸入光束1202在其進(jìn)入設(shè)備1234時具有垂直于圖12A中的輸入 光束的偏振態(tài)的不同的線偏振態(tài)，則它在附圖中以向上的斜角穿過塊 1236,沿著路徑1238前進(jìn)，而不是向下。接著光在位置1240到達(dá)塊1236 的表面1206，并離開塊1236,通過四分之一波片1216，從反射鏡1212反 射，傳遞回來而通過四分之一波片1216，并再次進(jìn)入塊1236，其偏振方 向由于通過四分之一波片兩次而旋轉(zhuǎn)了 90度。光接著直接穿過塊1236在 路徑1242上傳播，到達(dá)位置1244，依此類推，最終在位置1246離開塊 1236。四分之一波片1216和反射鏡1212不延伸到遠(yuǎn)至位置1246，所以光 通過輸出口 1248離開設(shè)備1234。
在本發(fā)明的一些實施方式中，輸出口 1248位于位置1240處而不是位 置1246處，所以通過輸出口 1248離開的光根本不橫向偏移，只有通過輸 出口 1232離開的光^f黃向偏移。在本發(fā)明的一些實施方式中，輸出口 1248 位于表面1208上而不是在表面1206上，且對于輸入光束的此偏振態(tài)，光 在與輸入光束相反的方向上行進(jìn)離開設(shè)備1234,以及^皮^黃向偏移。
在本發(fā)明的一些實施方式中，有可控制的偏振旋轉(zhuǎn)器1239，輸入光束 1202在到達(dá)設(shè)備1234之前通過偏振旋轉(zhuǎn)器1239傳遞，偏振旋轉(zhuǎn)器1239 控制輸入光束1202的偏振，因而控制光束被偏移的方向，以及它是通過 輸出口 1232還是輸出口 1248離開設(shè)備1234。
在本發(fā)明的一些實施方式中，類似于圖12B中所示配置的配置用于圖5、 6C、 7和8中所示的色度色散補償設(shè)備和/或偏振模色散補償設(shè)備中之 一。在本發(fā)明的這些實施方式中，雙折射材料的塊在輸入口之上或之下延 伸，如圖12B所示的。在光束402和404離開分束器306之后但在它們進(jìn) 入色散補償設(shè)備之前，有位于例如圖4中所示的光束402和404的路徑上 的可控制的偏振旋轉(zhuǎn)器，該偏振旋轉(zhuǎn)器控制進(jìn)入設(shè)備的光的偏振，因而控 制光在設(shè)備中是向上橫向偏移還是向下橫向偏移?？蛇x地，在輸入口之上 和之下的色散補償設(shè)備的部分對光的色度色散或/或偏振模色散有不同的 影響?？蛇x地，通過至少一個輸出口離開設(shè)備的光通過另一偏振控制器， 該偏振控制器使光恢復(fù)到其原始偏振。
在本發(fā)明的一些實施方式中，使用雙折射材料的塊和四分之一波片的 兩個或更多所述模塊或設(shè)備沿著單個雙折射材料的長塊布置， 一個設(shè)備接 著另一個設(shè)備布置。在第一設(shè)備的末端，光在第二設(shè)備中立即繼續(xù)傳播， 而光不需要通過輸出口離開第一設(shè)備并通過輸入口進(jìn)入第二設(shè)備，對于布 置在同 一塊上的任何其它設(shè)備依此類推。
在一些情況下，在用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的背景下描述了本發(fā)明。 應(yīng)理解，不是在附圖示出或在相關(guān)文字中描述的所有部件都可能出現(xiàn)在根 據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的實際設(shè)備中。而且，關(guān)于所示方法和裝置的變 化形式被包括在僅由權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，結(jié)合本發(fā)明 的不同實施方式的部件可提供一個實施方式的部件。如這里使用的，術(shù)語
"具有(have)"、"包括(include)"和"包含(comprise )"或其變化意指
"包括但不限于"。
權(quán)利要求
1.一種使至少光束的分量橫向偏移的方法，所述方法包括以下步驟a)引導(dǎo)所述光束在第一位置處進(jìn)入雙折射材料的塊，且引導(dǎo)至少所述光束的所述分量在第一路徑上穿過所述塊到達(dá)出口位置；以及b)在所述光束的所述分量穿過所述塊之后改變所述光束的所述分量的偏振，并引導(dǎo)所述光束的所述分量從前面的出口位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)下一出口位置，所述光束的所述分量由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向的下一路徑前進(jìn)至少一次；從而當(dāng)所述光束的所述分量最后一次離開所述塊時從所述第一位置橫向偏移。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束進(jìn)入所述塊的所述 步驟包括恰好在所述光束進(jìn)入所述塊之前引導(dǎo)所述光束實質(zhì)上垂直于所 迷塊的表面?zhèn)鞑ァ?br> 3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束的所述分量傳遞回 來而通過所述塊的所述步驟包括恰好在所述光束的所述分量進(jìn)入所述塊 之前引導(dǎo)所述光束的所述分量實質(zhì)上垂直于所述塊的第一表面?zhèn)鞑?，且?好在所述光束的所述分量穿過所述塊之后引導(dǎo)所述光束的所述分量實質(zhì) 上垂直于所述塊的第二表面?zhèn)鞑ィ渲兴龅诙砻鎸嵸|(zhì)上平行于所述第 一表面。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束的所述分量傳遞回 來而通過所述塊的所述步驟包括將所述光束的所述分量引導(dǎo)到所述光束 的所述分量最后從所述塊出來的實質(zhì)上相同的位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括a) 引導(dǎo)具有不同偏振的所述光束的另一分量在第二分量路徑上穿過 所述塊到達(dá)第二分量出口位置；以及b) 在所述光束的所述第二分量穿過所述塊之后改變所述光束的所述第二分量的偏振，并使所述光束的所述第二分量從前面的第二分 量出口位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)下一第二分量出口位置， 所述光束的所述第二分量由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向的下一第二分量路徑前進(jìn)至少 一次；從而所述光束的所述第二分量在最后一次離開所述塊時在與第一光 束分量的偏移相反的方向上從所述第一位置橫向偏移。
6. —種改變光束的色散的方法，所述方法包括以下步驟a) 使所述光束進(jìn)入色散補償元件且與所述色散補償元件進(jìn)行相互作 用，并離開所述色散補償元件；b) 引導(dǎo)所述光束返回到所述色散補償元件并重復(fù)步驟(a)至少一次；一次的情況下改變得更多。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，包括在使所述光束第一次進(jìn)入所述色 散補償元件之前，引導(dǎo)所述光束在第一入口位置進(jìn)入雙折射材料的塊，并 在第一路徑上通過所迷塊到達(dá)第一出口位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，包括引導(dǎo)所述光束以改變的偏振態(tài)從 所述第一出口位置傳遞回來而通過所述塊，所述光束由于其偏振態(tài)被改變 而沿著以改變的角度定向的另 一路徑前進(jìn)，到達(dá)在與所述第 一入口位置相 同的所述塊的 一側(cè)上但被橫向偏移的位置。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束進(jìn)入所述塊的所述 步驟包括恰好在所述光束進(jìn)入所述塊之前引導(dǎo)所述光束實質(zhì)上垂直于所 述塊的表面?zhèn)鞑ァ?br> 10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束回到所述色散補償 元件所述至少 一次中的每一次的所述步驟包括a) 改變所述光束的偏振態(tài)；b) 引導(dǎo)所述光束從以前的出口位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)相對 的位置，所述光束由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向的另一路徑前進(jìn)；c) 將所述光束實質(zhì)上改變回其以前的偏振態(tài)；以及d) 引導(dǎo)所述光束從所述相對的位置傳遞回來而通過所述塊到達(dá)下一出口位置，所述光束由于其偏振態(tài)被改變而沿著以改變的角度定向的又一路徑前進(jìn)；光進(jìn)入從所述以前的出口位置橫向偏移的所述色散補償元件的不同 部分。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束傳遞回來而通過所 述塊的所述步驟包括恰好在所述光束進(jìn)入所述塊之前引導(dǎo)所述光束實質(zhì) 上垂直于所述塊的第一表面?zhèn)鞑?，且恰好在所述光束穿過所述塊之后引導(dǎo) 所述光束實質(zhì)上垂直于所述塊的第二表面?zhèn)鞑?，其中所述第二表面實質(zhì)上 平行于所述第一表面。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中引導(dǎo)所述光束傳遞回來而通過 所述塊的所述步驟包括將所述光束引導(dǎo)到所述光束最后從所述塊出來的 實質(zhì)上相同的位置。
13. —種用于使光束^f黃向偏移的設(shè)備，包括a) 具有第一側(cè)和第二側(cè)的雙折射材料的塊；b) 輸入口，其引導(dǎo)所述光束在所述第一側(cè)上的第一位置處進(jìn)入所述 塊；c) 第一反射元件，其將所述光束從所述第二側(cè)上的第一出口位置反 射回到所述第一出口位置，以再次進(jìn)入所述塊；以及d) 第一偏振改變元件，其在光在所述第一出口位置處再次進(jìn)入所述 塊之前改變所述光的偏振；其中所述設(shè)備配置成使得當(dāng)所述光束從輸入口進(jìn)入所述塊時，至少所 述光束的分量通過所述塊到達(dá)所述第一出口位置，且在所述第一出口位置向的路徑前進(jìn)，所述光束傳遞回來而通過所述塊到所述第一側(cè)，到達(dá)從所述第一位置橫向偏移的第二出口位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括a) 第二反射元件，其將所述光束從所述第二出口位置反射回到所述 第二出口位置，以使所述光束再次進(jìn)入所述塊并傳遞回來而通過 所述塊到所述第二側(cè)；以及b) 第二偏振改變元件，其在光在所述第二出口位置處再次進(jìn)入所述 塊之前改變所述光的所述偏振，使得所述光在傳遞回來而通過所 述塊到達(dá)所述第二側(cè)時沿著以改變的角度定向的路徑前進(jìn)，到達(dá) 從所述第一出口位置橫向偏移的第三出口位置。
15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一反射元件和所述第二 反射元件以及所述第一偏振改變元件和所述第二偏振改變元件中每一個 都在其各自的側(cè)上沿著所述塊橫向延伸得足夠遠(yuǎn)，以便所述光在所述第一 側(cè)和所述第二側(cè)上的連續(xù)的出口位置之間來回傳遞而通過所述塊多次，其 中每一次都再次被橫向偏移。
16. —種色散補償設(shè)備，包括a) 輸入^t塊，其接收光束；b) 色散補償模塊，所述輸入模塊將來自所述光束的光引導(dǎo)到所述色 散補償模塊，所述色散補償模塊包括i) 色散補償元件，其在所述光與所述色散補償元件進(jìn)行相互作用 時改變所述光的色散；以及ii) 引導(dǎo)元件，其在所述光離開所述色散補償元件之后，將所述光 引導(dǎo)回來以與所述色散補償元件相互作用至少附加的一次。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述色散補償模塊包括a) 雙折射材料的塊，所述光通過所述塊在位于所述塊的第一側(cè)上的 所述色散補償元件和位于所述塊的第二側(cè)上的所述引導(dǎo)元件之間 傳遞；以及b) 偏振改變元件，其位于所述塊的所述第二側(cè)和所述引導(dǎo)元件之間，偏振，使所述光沿著雙折射的所述塊中被改變的路徑前進(jìn)，并在 沿著所述第 一側(cè)從光以前離開所述色散補償元件的位置橫向偏移 的位置處返回到所述色散補償元件。
18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述輸入模塊引導(dǎo)所述光從所述第二側(cè)到所述第 一側(cè)通過雙折射材料的所述塊到達(dá)所述色散補償元件， 且所述色散補償模塊包括位于所述塊的所述第一側(cè)和所述色散補償元件 之間的第二偏振改變元件，所述第二偏振改變元件改變與所述色散補償元 件進(jìn)行相互作用的所述光的所述偏振，以便在相互作用之后，所述光沿著 所述塊中不同的路徑前進(jìn)，到達(dá)所述引導(dǎo)元件，而不是返回到所述輸入模 塊。
19. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述引導(dǎo)元件包括反射鏡。
20. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述色散補償元件包括至少一 個GT標(biāo)準(zhǔn)具。
21. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述引導(dǎo)元件包括第二色散補 償元件。
22. 如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述第二色散補償元件包括至 少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具。
23. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具至少包 括具有不同特性的第一 GT標(biāo)準(zhǔn)具和第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具，所述第一 GT標(biāo)準(zhǔn) 具和所述第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具布置成使得光在與所述第一 GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互 作用之后與所述第二 GT標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行相互作用。
24. 如權(quán)利要求20所述的色散補償設(shè)備，包括通過控制所述至少一 個GT標(biāo)準(zhǔn)具中的至少一個的溫度來控制色散補償度的控制模塊。
25. 如權(quán)利要求24所述的色散補償設(shè)備，包括加熱器和熱電冷卻器， 以控制所述溫度。
26. 如權(quán)利要求22所述的色散補償設(shè)備，包括控制所述色散補償模 塊的至少兩個參數(shù)的控制模塊。
27. 如權(quán)利要求26所述的色散補償設(shè)備，其中所述色散補償模塊包 括至少兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具，且所述兩個參數(shù)分別包括所述兩個GT標(biāo)準(zhǔn)具的 色散特性。
28. —種具有實質(zhì)上恒定的信道間隔的多信道光網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括 根據(jù)權(quán)利要求20的色散補償設(shè)備，其中所述至少一個GT標(biāo)準(zhǔn)具的自由光 譜范圍實質(zhì)上等于所述信道間隔。
29. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述偏振改變元件包括四分之 一波片等效物，所述光在到所述引導(dǎo)元件的途中通過所述四分之一波片等四分之一波片等效物傳遞。
30. 如權(quán)利要求16所迷的設(shè)備，其中所述輸入模塊包括偏振分束器。
31. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述輸入才莫塊配置成將進(jìn)入所 述輸入才莫塊的非偏振光束轉(zhuǎn)換成進(jìn)入所述色散補償模塊的兩個平行的偏 振光束。
32. 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，包括輸出光束引導(dǎo)元件，所述輸出 光束引導(dǎo)元件將離開所述色散補償模塊的所述兩個平行的偏振光束引導(dǎo) 回來而通過所述輸入模塊，以便所述偏振分束器將所述兩個平行的偏振光 束合并成非偏振的輸出光束。
33. 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，包括輸出模塊，所述輸出模塊配置 成接收離開所述色散補償模塊的所述兩個平行的偏振光束，并將所述兩個 平行的偏振光束合并成非偏振的輸出光束。
34. 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中所述色散補償模塊配置成將所 述兩個平行的光束中的每一個的色散改變不同的量，從而給所述輸出光束 提供偏振模色散補償。
35. 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中所述色散補償模塊配置成將所 述兩個平行的光束中的每一個的群延遲改變不同的量，從而給所述輸出光 束提供偏振模色散補償。
36. —種包括根據(jù)權(quán)利要求16的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述色散補償;溪塊的至少一個參數(shù)被選擇成最大化Q因子和眼圖張開度中的一 個或更多個，或最小化所述網(wǎng)絡(luò)的比特誤差率，或同時最大化Q因子和眼 圖張開度中的一個或更多個并且最小化所述網(wǎng)絡(luò)的比特誤差率。
37. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，包括控制模塊，以實時地控制所述 色散補償模塊所提供的色散補償度。
38. 如權(quán)利要求16所迷的設(shè)備，其中所述色散補償模塊包括在可調(diào) 節(jié)的程度上覆蓋所述色散補償元件的可移動的反射鏡，覆蓋部分阻止所述 光與所述色散補償元件進(jìn)行相互作用，從而控制色散補償度。
39. 如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，還包括實時地控制所述可移動的反 射鏡的控制模塊。
40. —種包括根據(jù)權(quán)利要求37的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述 控制模塊配置成使用反饋回路通過控制所述色散補償設(shè)備所提供的色散 補償度來控制所述網(wǎng)絡(luò)中的比特誤差率和Q因子、眼圖張開度中的一個或 更多個。
41. 一種包括根據(jù)權(quán)利要求37的色散補償設(shè)備的光網(wǎng)絡(luò)，其中所述 控制模塊監(jiān)測所述網(wǎng)絡(luò)中的光的波長，并根據(jù)所述波長控制所述色散補償度。
全文摘要
一種使至少光束的分量橫向偏移的方法，所述方法包括a)引導(dǎo)光束在第一位置處進(jìn)入雙折射材料的塊(506)，且引導(dǎo)至少光束的該分量在第一路徑上穿過塊到達(dá)出口位置；以及b)在光束的該分量穿過塊之后改變光束的該分量的偏振，并引導(dǎo)光束的該分量從前面的出口位置傳遞回來而通過塊到達(dá)下一出口位置，由于其偏振態(tài)改變而沿著以改變的角度定向的下一路徑前進(jìn)至少一次；從而當(dāng)光束的該分量最后一次離開塊時從第一位置橫向偏移。
文檔編號G02B6/00GK101542340SQ200780037526
公開日2009年9月23日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者埃弗雷姆·戈登伯格, 尤沃·格森, 維亞切斯拉夫·艾米諾夫 申請人:茨維科姆設(shè)備與系統(tǒng)有限公司