專利名稱：無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波光子學(xué)技術(shù)中全光波長(zhǎng)變換(Al I Optical WavelengthConversion,縮寫為A0WC)通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前高速率大容量通信系統(tǒng)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。在波分復(fù)用(WavelengthDivision Multiplexing，縮寫為WDM)網(wǎng)絡(luò)中，同一根光纖上同時(shí)傳輸多個(gè)信道，DffDM(Dense Wavelength Division Multiplexing,縮寫為 DWDM)則具有更高的頻譜效率。但在現(xiàn)有的光纖系統(tǒng)中，DffDM的開發(fā)已經(jīng)趨于極限，通過(guò)增加新的光波長(zhǎng)數(shù)目進(jìn)行擴(kuò)容非常困難，因此增加單波通信速率成為一個(gè)主要的候選方式。單波長(zhǎng)lOOGbit/s的速率被認(rèn)為是繼目前主流傳輸速率10-40Gbit/s之后的下一代大容量光通信的數(shù)據(jù)傳輸速率。
若要進(jìn)一步提高光纖傳輸容量，偏振復(fù)用技術(shù)可以滿足這一要求。在一個(gè)光波長(zhǎng)信道中利用其兩個(gè)相互正交的偏振態(tài)攜帶不同的信號(hào)進(jìn)行傳輸，可充分利用光纖的低損耗帶寬實(shí)現(xiàn)超大容量，這就是偏振復(fù)用技術(shù)。采用偏振復(fù)用技術(shù)后每個(gè)光波長(zhǎng)攜帶的信號(hào)就由原來(lái)的一個(gè)變成兩個(gè)，信號(hào)的復(fù)用度就變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，因此增加了傳輸容量和頻譜利用率。在全光網(wǎng)絡(luò)中，各種業(yè)務(wù)的上下、交叉連接等都是在光路上通過(guò)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而消除了電/光(E/0)變換中電子器件的瓶頸。采用全光波長(zhǎng)變換技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部波長(zhǎng)路由和波長(zhǎng)重用，有效地解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部受有限波長(zhǎng)信道數(shù)量限制的交通擁擠，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)便捷靈活的管理。目前全光波長(zhǎng)變換技術(shù)包括基于半導(dǎo)體光放大器增益飽和效應(yīng)(SemiconductorOptical Amplifier-Cross-Aain Modulation, S0A-XGM),基于半導(dǎo)體光放大器的交叉相位調(diào)制效應(yīng)(Semiconductor Optical Amplifier-Cross-Phase Modulation,縮寫為S0A-XPM)的波長(zhǎng)變換，基于電吸收調(diào)制器(EAM)的交叉吸收調(diào)制(Cross-absorptionModulation,縮寫為XAM),基于SOA或者高非線性光纖的四波混頻(Four-wave mixing,縮寫為FWM)效應(yīng)等。而基于四波混頻效應(yīng)的波長(zhǎng)變換對(duì)輸入信號(hào)的功率和相位都很靈敏，所以它對(duì)調(diào)制格式、調(diào)制速率都有很好的透明性?？梢岳冒雽?dǎo)體光放大器和高非線性光纖實(shí)現(xiàn)四波混頻。而相對(duì)基于高非線性光纖中的FWM效應(yīng)，基于SOA中FWM效應(yīng)的波長(zhǎng)變換技術(shù)具有響應(yīng)時(shí)間短和避免非線性以及色散效應(yīng)影響的優(yōu)勢(shì)。且SOA具有高非線性系數(shù)，易于系統(tǒng)集成，制造技術(shù)已經(jīng)成熟等優(yōu)勢(shì)SOA具有高非線性系數(shù)，易于系統(tǒng)集成，且制造技術(shù)已經(jīng)成熟等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于實(shí)際全光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，為了提高通信容量，將偏振復(fù)用技術(shù)引入通信網(wǎng)絡(luò)中是一種有效可行的方法，這樣在光傳輸節(jié)點(diǎn)處，必然要對(duì)偏振復(fù)用信號(hào)進(jìn)行全光波長(zhǎng)變換，因此，對(duì)偏振復(fù)用信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換的研究是非常有必要有意義的。目前，有實(shí)驗(yàn)報(bào)道Jianjun Yu, “Wavelength conversion of 112 Gbit/sPolMux RZ-QPSK signals based on four-wave mixing in high-nonlinearfiber using digital coherent detection，，，in Proc. EC0C, Brussels, Belgium,
2008, Vol. 1-27，2008: Paper Mo. 3. C. 5，驗(yàn)證了 RZ-QPSK 偏振復(fù)用信號(hào)信號(hào)在光纖中實(shí)現(xiàn)全光波長(zhǎng)變換前后，在誤碼率很低的時(shí)候，功率代價(jià)達(dá)2dB。Jia Lu,“Polarization insensitive wavelength conversion based on orthogonal pumpfour-ffave mixing for polarization multiplexing signalin high-nonlinear fiber”，IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. 27, No. 24, 2009: 5767-5774，理論分析采用的是SOA的簡(jiǎn)化的“l(fā)umped”模型，將SOA簡(jiǎn)化為各向同性介質(zhì)，在一個(gè)半導(dǎo)體光放大器(SOA)中實(shí)現(xiàn)了 00K偏振復(fù)用信號(hào)全光波長(zhǎng)變換。而實(shí)用的SOA不可能是完美的各向同性的介質(zhì)，SOA增益的偏振倚賴性會(huì)引起的偏振旋轉(zhuǎn)，打破偏振復(fù)用信道的正交性而產(chǎn)生偏振復(fù)用信號(hào)間的串?dāng)_，造成嚴(yán)重的系統(tǒng)功率代價(jià)。
為了解決上述問(wèn)題，我們采用偏振分集的波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)SOA中分別獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換，克服了常規(guī)的在一個(gè)SOA中實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用信號(hào)波長(zhǎng)變換中SOA增益的偏振倚賴性帶來(lái)的復(fù)用信道間的串?dāng)_，提高了波長(zhǎng)變換系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述情況，解決了偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換中所存在的偏振旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的偏振復(fù)用信號(hào)間串?dāng)_的問(wèn)題，用兩個(gè)偏振分束器分別將信號(hào)光和泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模，將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制到信號(hào)光的兩個(gè)相互正交的偏振模上形成調(diào)制信號(hào)，再將同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光分別耦合后分別送入兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器(S0A)，在兩個(gè)SOA中分別獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換，克服了常規(guī)的在一個(gè)SOA中實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用信號(hào)波長(zhǎng)變換中SOA增益的偏振倚賴帶來(lái)的偏振復(fù)用信道間的串?dāng)_，提高了偏振復(fù)用系統(tǒng)波長(zhǎng)變換的性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置，所述裝置包括第一個(gè)單模激光器，用于產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的信號(hào)光；第一個(gè)摻鉺光纖放大器，用于對(duì)信號(hào)光的功率放大；第二個(gè)和第三個(gè)單模激光器，用于產(chǎn)生兩個(gè)連續(xù)的泵浦光；第一個(gè)偏振控制器，用于調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的信號(hào)光的偏振態(tài)與第一個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角；第一個(gè)偏振分束器，用于將信號(hào)光分成兩個(gè)相互正交的偏振模；兩個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器，用于將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制到信號(hào)光的兩個(gè)相互正交的偏振模上，形成在兩個(gè)偏振方向上加載了基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制信號(hào)；第一個(gè)光耦合器，用于將兩個(gè)泵浦光耦合在一起；第二個(gè)摻鉺光纖放大器，用于對(duì)耦合后的泵浦光的功率放大；第二個(gè)偏振控制器，用于調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的耦合的泵浦光的偏振態(tài)與第二個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角；第二個(gè)偏振分束器，用于將經(jīng)功率放大后的耦合的泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模；第二個(gè)光耦合器，用于將第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振
方向的一個(gè)偏振模耦合在一起，作為第一個(gè)SOA的輸入信號(hào)；第三個(gè)光耦合器，用于將第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模耦合在一起，作為第二個(gè)SOA的輸入信號(hào)；兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器，用于在兩個(gè)SOA中分別通過(guò)同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光的四波混頻效應(yīng)，在兩個(gè)偏振方向上的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別產(chǎn)生一個(gè)新的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光；兩個(gè)可調(diào)諧光濾波器，分別用于濾取兩個(gè)偏振方向上新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光。 與上述裝置相應(yīng)的，本發(fā)明還提出了無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換的方法，其特征在于，包括以下步驟利用第一個(gè)單模激光器產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的信號(hào)光，采用第一個(gè)摻鉺光纖放大器對(duì)第一個(gè)單模激光器輸出的信號(hào)光的功率放大，采用第一個(gè)偏振控制器調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的信號(hào)光的偏振方向與第一個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角，第一個(gè)偏振分束器的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模，再利用兩個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器分別將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到第一個(gè)偏振分束器輸出的兩個(gè)相互正交的偏振模上，形成兩個(gè)偏振方向上的加載了基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制信號(hào)；利用第二個(gè)單模激光器和第三個(gè)單模激光器產(chǎn)生兩個(gè)連續(xù)的泵浦光，采用第一個(gè)光耦合器將第二個(gè)和第三個(gè)單模激光器輸出的兩個(gè)泵浦光耦合后送入第二個(gè)摻鉺光纖放大器進(jìn)行功率放大，采用第二個(gè)偏振控制器調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的泵浦光的偏振方向與第二個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角，第二個(gè)偏振分束器的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模；采用第二個(gè)光耦合器將第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模I禹合，作為第一個(gè)半導(dǎo)體光放大器的輸入信號(hào)，采用第三個(gè)光耦合器將第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的另一個(gè)偏振模稱合，作為第二個(gè)半導(dǎo)體光放大器的輸入信號(hào)，在兩個(gè)SOA中分別通過(guò)同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光的四波混頻效應(yīng)，在兩個(gè)偏振方向上的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別產(chǎn)生一個(gè)新的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光；兩個(gè)SOA輸出端輸出的光波分別送入兩個(gè)可調(diào)諧濾波器，分別濾取兩個(gè)偏振方向上新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光。本發(fā)明采用偏振分集的波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)SOA中分別獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換，與以往的在一個(gè)SOA中實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用信號(hào)的波長(zhǎng)變換相比，可以降低由SOA增益偏振倚賴引起的偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而降低由此產(chǎn)生的偏振復(fù)用信號(hào)間的串?dāng)_，提高波長(zhǎng)變換系統(tǒng)的性能。


圖I為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I-單模激光器(DFB)2-單模激光器(DFB)3-單模激光器(DFB)
4-摻鉺光纖放大器(EDFA)5-偏振控制器(PC)6-偏振分束器(PBS)7-基帶數(shù)據(jù)信號(hào)8-基帶數(shù)據(jù)信號(hào)9-馬赫-曾德爾調(diào)制器(MZM)10-馬赫-曾德爾調(diào)制器(MZM)11-光稱合器(OC)
12-摻鉺光纖放大器(EDFA)13-偏振控制器(PC)14-偏振分束器(PBS)15-光稱合器(OC)16-光稱合器(OC)17-半導(dǎo)體光放大器(SOA)18-半導(dǎo)體光放大器(SOA)19-可調(diào)諧光濾波器20-可調(diào)諧光濾波器21-基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光輸出22-基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光輸出
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)例子和附圖，對(duì)本發(fā)明作具體說(shuō)明。由圖I所示，無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換的方案各部件分別說(shuō)明如下單模激光器1，用于產(chǎn)生攜帶信號(hào)的連續(xù)光波；單模激光器2，用于產(chǎn)生連續(xù)的泵浦光；單模激光器3，用于產(chǎn)生連續(xù)的泵浦光；摻鉺光纖放大器4，用于對(duì)信號(hào)光的功率放大；偏振控制器5,用于調(diào)節(jié)信號(hào)光的偏振態(tài)與偏振分束器的主軸成45°夾角；偏振分束器6,用于將信號(hào)光分成兩個(gè)相互正交的偏振模；基帶數(shù)據(jù)信號(hào)7和8，指調(diào)制到兩個(gè)相互正交的偏振模上的數(shù)據(jù)信號(hào)；馬赫-曾德爾調(diào)制器9和10，用于將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制到信號(hào)光的兩個(gè)相互正交的偏振模上；光耦合器11，用于將兩個(gè)泵浦光耦合；摻鉺光纖放大器12,用于對(duì)稱合后的泵浦光的功率放大；偏振控制器13，用于調(diào)節(jié)耦合后的泵浦光的偏振態(tài)與偏振分束器的主軸成45° 夾角；偏振分束器14，用于將耦合后的泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模；光耦合器15，用于將馬赫-曾德爾調(diào)制器9輸出端輸出的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)7的調(diào)制信號(hào)和偏振分束器14輸出端輸出的與馬赫-曾德爾調(diào)制器9輸出端輸出的同偏振方向的一個(gè)偏振模稱合在一起，作為半導(dǎo)體光放大器17的輸入信號(hào)；光耦合器16，用于將馬赫-曾德爾調(diào)制器10輸出端輸出的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)8的偏振模和偏振分束器14輸出端輸出的與馬赫-曾德爾調(diào)制器10輸出端輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的另一個(gè)偏振模稱合在一起，作為半導(dǎo)體光放大器18的輸入信號(hào)；半導(dǎo)體光放大器17，用于在載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)7的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別形成一個(gè)新的信號(hào)光；半導(dǎo)體光放大器18，用于在載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)8的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別形成一個(gè)新的信號(hào)光；可調(diào)諧光濾波器19，用于濾取新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)7的信號(hào)光；
可調(diào)諧光濾波器20，用于濾取新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)8的信號(hào)光。本發(fā)明所采用的工作過(guò)程如下利用單模激光器I產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的信號(hào)光；采用摻鉺光纖放大器4，對(duì)信號(hào)光的功率放大；采用偏振控制器5，調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的信號(hào)光的偏振態(tài)與偏振分束器5的主軸成45°夾角，偏振分束器6輸出端的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模；采用兩個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器9和10將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)7和8分別調(diào)制到偏振分束器6輸出的兩個(gè)相互正交的偏振模上，形成兩個(gè)偏振方向上的加載了基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制信號(hào)；利用單模激光器2和3產(chǎn)生兩個(gè)連續(xù)的泵浦光；用一個(gè)光耦合器11將兩個(gè)泵浦光耦合；采用摻鉺光纖放大器12，對(duì)耦合后的泵浦光的功率放大；采用偏振控制器13，調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的泵浦光的偏振態(tài)與偏振分束器14的主軸成45°夾角,偏振分束器14輸出端的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模；采用光耦合器15將馬赫-曾德爾調(diào)制器9輸出的調(diào)制信號(hào)和偏振分束器14輸出的與馬赫-曾德爾調(diào)制器9輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模I禹合在一起；米用光耦合器16將馬赫-曾德爾調(diào)制器10輸出的調(diào)制信號(hào)和偏振分束器14輸出的與馬赫-曾德爾調(diào)制器10輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的另一個(gè)偏振模I禹合在一起；光|禹合器15的輸出端的輸出作為半導(dǎo)體光放大器17的輸入信號(hào)，光耦合器16的輸出端的輸出作為半導(dǎo)體光放大器18的輸入信號(hào),這樣每個(gè)SOA的輸入均為同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光,在每個(gè)SOA中在調(diào)制信號(hào)的兩邊分別形成一個(gè)新的信號(hào)光；采用可調(diào)諧濾波器19和20分別濾取兩個(gè)偏振方向上新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光。(六)主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)本發(fā)明采用偏振分集的波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)SOA中分別獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換，與以往的在一個(gè)SOA中實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用信號(hào)的波長(zhǎng)變換相比，可以降低由SOA增益偏振倚賴引起的偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而降低由此產(chǎn)生的偏振復(fù)用信號(hào)間的串?dāng)_，提高了波長(zhǎng)變換系統(tǒng)的性能?？傊?，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是克服了偏振復(fù)用信號(hào)波長(zhǎng)變換系統(tǒng)中的偏振復(fù)用信號(hào)間的串?dāng)_，該裝置的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易于系統(tǒng)集成。本發(fā)明可以應(yīng)用于不同調(diào)制格式的偏振復(fù)用信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置，所述裝置包括 第一個(gè)單模激光器，用于產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的信號(hào)光； 第一個(gè)摻鉺光纖放大器，用于對(duì)信號(hào)光的功率放大； 第二個(gè)和第三個(gè)單模激光器，用于產(chǎn)生兩個(gè)連續(xù)的泵浦光； 第一個(gè)偏振控制器，用于調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的信號(hào)光的偏振態(tài)與第一個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角； 第一個(gè)偏振分束器，用于將信號(hào)光分成兩個(gè)相互正交的偏振模； 兩個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器，用于將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制到信號(hào)光的兩個(gè)相互正交的偏振模上，形成在兩個(gè)偏振方向上加載了基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制信號(hào)； 第一個(gè)光耦合器，用于將兩個(gè)泵浦光耦合在一起； 第二個(gè)摻鉺光纖放大器，用于對(duì)耦合后的泵浦光的功率放大； 第二個(gè)偏振控制器，用于調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的耦合的泵浦光的偏振態(tài)與第二個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角； 第二個(gè)偏振分束器，用于將經(jīng)功率放大后的耦合的泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模； 第二個(gè)光耦合器，用于將第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模I禹合在一起，作為第一個(gè)半導(dǎo)體光放大器(SOA)的輸入信號(hào)； 第三個(gè)光耦合器，用于將第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模I禹合在一起，作為第二個(gè)SOA的輸入信號(hào)； 兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器，用于在兩個(gè)SOA中分別通過(guò)同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光的四波混頻效應(yīng)，在兩個(gè)偏振方向上的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別產(chǎn)生一個(gè)新的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光； 兩個(gè)可調(diào)諧光濾波器，分別用于濾取兩個(gè)偏振方向上新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置，其特征在于 采用偏振分集的波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)，采用兩個(gè)偏振分束器分別將信號(hào)光和泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置，其特征在于采用兩個(gè)光耦合器將同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光分別耦合后分別送入兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器(S0A)，在兩個(gè)SOA中分別獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換，克服了 SOA增益的偏振倚賴帶來(lái)的偏振復(fù)用信道間的串?dāng)_。
4.無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換方法，其特征在于，包括以下步驟 利用第一個(gè)單模激光器產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的信號(hào)光，采用第一個(gè)摻鉺光纖放大器對(duì)第一個(gè)單模激光器輸出的信號(hào)光的功率放大，采用第一個(gè)偏振控制器調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的信號(hào)光的偏振方向與第一個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角，第一個(gè)偏振分束器的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模，再利用兩個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器分別將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到第一個(gè)偏振分束器輸出的兩個(gè)相互正交的偏振模上，形成兩個(gè)偏振方向上的加載了基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)制信號(hào)；利用第二個(gè)單模激光器和第三個(gè)單模激光器產(chǎn)生兩個(gè)連續(xù)的泵浦光，采用第一個(gè)光耦合器將第二個(gè)和第三個(gè)單模激光器輸出的兩個(gè)泵浦光耦合后送入第二個(gè)摻鉺光纖放大器進(jìn)行功率放大，采用第二個(gè)偏振控制器調(diào)節(jié)經(jīng)功率放大后的泵浦光的偏振方向與第二個(gè)偏振分束器的主軸成45°夾角,第二個(gè)偏振分束器的輸出為兩個(gè)相互正交的偏振模；采用第二個(gè)光耦合器將第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第一個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的一個(gè)偏振模I禹合，作為第一個(gè)半導(dǎo)體光放大器的輸入信號(hào)，采用第三個(gè)光耦合器將第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)和第二個(gè)偏振分束器輸出的與第二個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)同偏振方向的另一個(gè) 偏振模耦合，作為第二個(gè)半導(dǎo)體光放大器的輸入信號(hào)，在兩個(gè)SOA中分別通過(guò)同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光的四波混頻效應(yīng)，在兩個(gè)偏振方向上的調(diào)制信號(hào)的兩邊分別產(chǎn)生一個(gè)新的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光；兩個(gè)SOA輸出端輸出的光波分別送入兩個(gè)可調(diào)諧濾波器，分別濾取兩個(gè)偏振方向上新產(chǎn)生的載有基帶數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種屬于微波光子學(xué)領(lǐng)域中無(wú)偏振串?dāng)_的偏振復(fù)用系統(tǒng)全光波長(zhǎng)變換簡(jiǎn)化裝置及方法。本發(fā)明采用偏振分集的波長(zhǎng)變換結(jié)構(gòu)，用兩個(gè)偏振分束器分別將信號(hào)光和泵浦光分成兩個(gè)相互正交的偏振模，將兩個(gè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制到信號(hào)光的兩個(gè)相互正交的偏振模上形成調(diào)制信號(hào)，再分別將同偏振方向的調(diào)制信號(hào)和泵浦光耦合后分別送入兩個(gè)半導(dǎo)體光放大器(SOA)，在每個(gè)SOA中獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)同偏振方向上的波長(zhǎng)變換。本發(fā)明克服了常規(guī)的在一個(gè)SOA中實(shí)現(xiàn)偏振復(fù)用信號(hào)波長(zhǎng)變換中增益的偏振倚賴性帶來(lái)的偏振復(fù)用信道間的串?dāng)_，提高了波長(zhǎng)變換系統(tǒng)的性能，其波長(zhǎng)變換裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于系統(tǒng)集成，且可以應(yīng)用于不同調(diào)制格式的偏振復(fù)用信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G02F2/00GK102929072SQ20121041492
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者周慧, 陳林, 余建軍 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)