專利名稱：一種可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置及其調(diào)諧方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在光纖通訊系統(tǒng)中用于補(bǔ)償色散的裝置及其方法，尤其涉及一種 可調(diào)諧的色散補(bǔ)償裝置及其調(diào)諧方法。
背景技術(shù)：
隨著對現(xiàn)有光纖設(shè)施日益增加的需求，光波通訊提供者正在尋求從不安裝額外光 纖的現(xiàn)有光纖中增加供用戶使用的可用帶寬的途徑。光波通訊系統(tǒng)依靠光纖將光波信號從 系統(tǒng)內(nèi)的一個位置傳至另一個位置。但是，標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的有效折射率因材料色散而與頻率相關(guān)，這意味著電磁波的高頻 部分和低頻部分在光纖中以不同速度傳播，這種效果稱為色散，例如，輸入至光纖一端的短 脈沖會作為一較寬脈沖從另一端輸出，以至于色散會限制經(jīng)由光纖傳送信息的速率。它會 導(dǎo)致同一數(shù)據(jù)信道中不同部分之間的時間差，并可能會破壞數(shù)據(jù)信道中包含的信息?，F(xiàn)有技術(shù)提出了若干種方案以避免或減少色散效應(yīng)。其中一種做法是使用光纖光柵來補(bǔ)償所產(chǎn)生的色散，根據(jù)在不同位置反射不同波 長的光，使反射后的不同的光產(chǎn)生光程差，從而來補(bǔ)償光信號長距離傳輸所產(chǎn)生的色散。然 而以光纖光柵來補(bǔ)償色散只能針對特定的波長和特定的色散值來補(bǔ)償。另一種補(bǔ)償方式采用G-T干涉儀對上述色散進(jìn)行補(bǔ)償，然而現(xiàn)有技術(shù)的G-T干涉 儀一般采用兩片玻璃平板的結(jié)構(gòu)，利用光束在兩平板之間來回反射，使總體色散量得到調(diào) 整補(bǔ)償；改變兩平板之間的距離，可以得到不同的反射次數(shù)，從而改變總的色散量，但是在 這種調(diào)整方式中，輸出光束的位置會發(fā)生移動，每次改變色散量，都需要重新調(diào)整光路。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置及其調(diào)諧方法，一種可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償光信號中至少一種預(yù)定波段的波長的色散， 所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置包括色散補(bǔ)償器和控制器，該色散補(bǔ)償器包括至少一個色散補(bǔ)償 單元，所述色散補(bǔ)償器的第一色散補(bǔ)償單元具有一 FSR，該第一色散補(bǔ)償單元串聯(lián)至少一第 二色散補(bǔ)償單元，所述第二色散補(bǔ)償單元和第一色散補(bǔ)償單元具有同樣的FSR ；其特征在 于所述控制器可根據(jù)需要選擇調(diào)整相應(yīng)的可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔的折射率來控制色 散補(bǔ)償?shù)拇笮?。其中，較佳方案為所述控制器包括輸入單元，所述輸入單元用于根據(jù)需要輸入預(yù) 定的色散補(bǔ)償信息；所述控制器還包括存儲單元，分析單元，溫度控制單元和加熱單元；所 述存儲單元用于存儲溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息；所述分析單元用于根據(jù)輸入單元輸入的色 散補(bǔ)償信息從所述存儲單元存儲的溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息中匹配到對應(yīng)的色散補(bǔ)償單 元所需要調(diào)整溫度的大小信息，并發(fā)送給溫度控制單元；所述溫度控制單元用于將接收到 的對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息進(jìn)行處理，并輸出相應(yīng)電能給對應(yīng)的加 熱單元；所述加熱單元用于給可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔加熱，以改變干涉腔的折射率。
其中，較佳方案為所述可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔為硅材質(zhì)。其中，較佳方案為所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置還包括一第三色散補(bǔ)償單元，與第二 色散補(bǔ)償單元耦合串聯(lián)，其中，第二色散補(bǔ)償單元的輸出光纖端和第三色散補(bǔ)償單元的輸 入光纖端光學(xué)連接。其中，較佳方案為所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置還包括一第四色散補(bǔ)償單元，與第三 色散補(bǔ)償單元耦合串聯(lián)，其中，第三色散補(bǔ)償單元的輸出光纖端和第四色散補(bǔ)償單元的輸 入光纖端光學(xué)連接。一種色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方法，該方法包括以下步驟輸入預(yù)定的色散補(bǔ)償信息；將該色散補(bǔ)償信息和溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息比對，通過計算匹配到對應(yīng)的色散 補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，即將色散補(bǔ)償量轉(zhuǎn)化成溫度變化量；根據(jù)該色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息輸出相應(yīng)的電能；將該電能轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的熱能輸出給對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元。通過采用了上述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置及其調(diào)諧方法，不僅能夠靈活地針對預(yù)定波 段的多個光波同時進(jìn)行色散補(bǔ)償，而且不需要調(diào)整光路。


下面接合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步說明圖1為一較佳實(shí)施方式的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置的功能模塊圖。圖2為為一較佳實(shí)施方式的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置的色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方法步驟流 程圖。圖3為一較佳實(shí)施方式的波長與群延時的關(guān)系波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，為一較佳實(shí)施方式的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置的功能模塊圖，該可調(diào)諧 色散補(bǔ)償裝置80可用于補(bǔ)償光信號中至少一種預(yù)定波段的波長的色散，所述可調(diào)諧色散 補(bǔ)償裝置80包括一色散補(bǔ)償器50和一控制器60，該色散補(bǔ)償器50包括11個色散補(bǔ)償 單元；其中色散補(bǔ)償單元的數(shù)量可根據(jù)需要來確定，該色散補(bǔ)償器50的第一色散補(bǔ)償單元 501具有一 FSR;該第一色散補(bǔ)償單元501串聯(lián)一第二色散補(bǔ)償單元502，該第二色散補(bǔ)償 單元502和第一色散補(bǔ)償單元501具有同樣的FSR ；該色散補(bǔ)償器50還包括一第三色散補(bǔ) 償單元503，該第三色散補(bǔ)償單元503與第二色散補(bǔ)償單元502耦合串聯(lián)，其中，第二色散補(bǔ) 償單元502的輸出光纖端502b和第三色散補(bǔ)償單元503的輸入光纖端503a光學(xué)連接；該 色散補(bǔ)償器50還包括一第四色散補(bǔ)償單元504，與第三色散補(bǔ)償單元503耦合串聯(lián)，其中， 第三色散補(bǔ)償單元503的輸出光纖端503b和第四色散補(bǔ)償單元504的輸入光纖端504a光 學(xué)連接......依次類推，該裝置還包括一第11色散補(bǔ)償單元。該控制器60包括輸入單元61，該輸入單元61用于根據(jù)需要輸入預(yù)定的色散補(bǔ)償 信息；該控制器60還包括存儲單元69，分析單元63，溫度控制單元65和加熱單元67 ；該存儲單元69用于存儲溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息；
該分析單元63用于根據(jù)輸入單元61輸入的色散補(bǔ)償信息從該存儲單元69存儲 的溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息中匹配到對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，并 發(fā)送給溫度控制單元65 ；該溫度控制單元65用于將接收到的對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小 信息進(jìn)行處理，并輸出相應(yīng)電能給對應(yīng)的加熱單元67 ；該加熱單元67用于給對應(yīng)的可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔30加熱，以改變干涉腔 30的折射率；該可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置80可根據(jù)需要選擇調(diào)整相應(yīng)的可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉 腔的折射率來控制色散補(bǔ)償?shù)拇笮　Ｕ垍㈤唸D2，其為一較佳實(shí)施方式的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置80的色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方 法步驟流程圖，包括如下步驟步驟S41，輸入預(yù)定的色散補(bǔ)償信息；步驟S43，將該色散補(bǔ)償信息和溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息比對，通過計算匹配到對 應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，即將色散補(bǔ)償量轉(zhuǎn)化成溫度變化量；步驟S45，根據(jù)該色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息輸出相應(yīng)的電能；步驟S47，將該電能轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的熱能輸出給對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元。使之能對 該波段的光信號進(jìn)行色散補(bǔ)償，當(dāng)相匹配的色散補(bǔ)償單元的干涉腔的溫度達(dá)到所需的溫度 時，該次調(diào)整完成。請參閱圖3，其為一較佳實(shí)施方式的波長與群延時的關(guān)系波形圖，圖5中FSR = 100GHz，工作帶寬(BW)為42GHz，色散(⑶)為650pS/nm，橫坐標(biāo)表示波長，縱坐標(biāo)表示群延 時(⑶)；圖5中，縱線A標(biāo)示了 ITU中心波長的位置；圖3中包括11個色散補(bǔ)償單元的⑶曲線bl-bll，通過改變色散補(bǔ)償單元的干涉 腔30的溫度可改變GD曲線峰值對應(yīng)波長偏離ITU中心波長的距離，溫度改變量變大，曲線 偏離中心波長的位置也會變大，該GD曲線bl-bll的高度都相同，表示色散補(bǔ)償單元上第一 反射面301的反射率都相同；圖3中曲線B為上述⑶曲線bl-bll疊加后的曲線，由上述11個有著相同反射率 的色散補(bǔ)償單元共同作用的總和，合成后的群延時形成一個斜率T，用來持續(xù)的補(bǔ)償色散， 圖中該斜率T表示在42GHz帶寬上650pS/nm色散所需要的群延時；所以可通過改變色散補(bǔ) 償單元的溫度來改變?nèi)貉訒r的斜率T。當(dāng)根據(jù)需要改變頻道后，所需要補(bǔ)償?shù)纳⒅荡笮【蜁淖?，體現(xiàn)在圖中就是底 部11條曲線的位置發(fā)生改變，而疊加的曲線斜率T也隨之發(fā)生改變。通過上述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置80及其調(diào)諧方法，可根據(jù)客戶的需要靈活地對預(yù) 定波段的多個光波同時進(jìn)行色散補(bǔ)償，而且不需要調(diào)整光路，為用戶的使用提供了便利。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實(shí)施例所作的 適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償光信號中至少一種預(yù)定波段的波長的色散，所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置包括色散補(bǔ)償器和控制器，該色散補(bǔ)償器包括至少一個色散補(bǔ)償單元，所述色散補(bǔ)償器的第一色散補(bǔ)償單元具有一FSR，該第一色散補(bǔ)償單元串聯(lián)至少一第二色散補(bǔ)償單元，所述第二色散補(bǔ)償單元和第一色散補(bǔ)償單元具有同樣的FSR；所述控制器包括輸入單元，所述輸入單元用于根據(jù)需要輸入預(yù)定的色散補(bǔ)償信息；其特征在于所述控制器可根據(jù)需要選擇調(diào)整相應(yīng)的可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔的折射率來控制色散補(bǔ)償?shù)拇笮　?br> 2.如權(quán)利要求1所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，所述控制器還包括存儲單元，分析單元，溫 度控制單元和加熱單元；所述存儲單元用于存儲溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息；所述分析單元 用于根據(jù)輸入單元輸入的色散補(bǔ)償信息從所述存儲單元存儲的溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息 中匹配到對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，并發(fā)送給溫度控制單元；所述 溫度控制單元用于將接收到的對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息進(jìn)行處理， 并輸出相應(yīng)電能給對應(yīng)的加熱單元；所述加熱單元用于給可調(diào)色散補(bǔ)償單元的干涉腔加 熱，以改變干涉腔的折射率。
3.所述如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述可調(diào)色散補(bǔ)償單 元的干涉腔為硅材質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置 還包括一第三色散補(bǔ)償單元，與第二色散補(bǔ)償單元耦合串聯(lián)，其中，第二色散補(bǔ)償單元的輸 出光纖端和第三色散補(bǔ)償單元的輸入光纖端光學(xué)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置 還包括一第四色散補(bǔ)償單元，與第三色散補(bǔ)償單元耦合串聯(lián)，其中，第三色散補(bǔ)償單元的輸 出光纖端和第四色散補(bǔ)償單元的輸入光纖端光學(xué)連接。
6.一種色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方法，其特征在于所述方法包括以下步驟a、輸入預(yù)定的色散補(bǔ)償信息；b、將該色散補(bǔ)償信息和溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息比對，通過計算匹配到對應(yīng)的色散補(bǔ) 償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，即將色散補(bǔ)償量轉(zhuǎn)化成溫度變化量；C、根據(jù)該色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息輸出相應(yīng)的電能；d、將該電能轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的熱能輸出給對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元。
7.如權(quán)利要求8所述的色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方法，其特征在于所述可調(diào)色散補(bǔ)償單元的 干涉腔為硅材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種色散補(bǔ)償?shù)恼{(diào)諧方法，所述方法包括以下步驟將預(yù)定的色散補(bǔ)償信息輸入；將該色散補(bǔ)償信息與溫度與色散補(bǔ)償關(guān)系信息比對，通過計算匹配到對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息，即將色散補(bǔ)償量轉(zhuǎn)化成溫度變化量；根據(jù)該色散補(bǔ)償單元所需要調(diào)整溫度的大小信息輸出相應(yīng)的電能；將該電能轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的熱能輸出給對應(yīng)的色散補(bǔ)償單元。本發(fā)明還提供一種對應(yīng)的可調(diào)諧色散補(bǔ)償裝置，該色散補(bǔ)償裝置不僅能夠靈活地針對預(yù)定波段的多個光波同時進(jìn)行色散補(bǔ)償，而且不需要調(diào)整光路。
文檔編號H04B10/18GK101989880SQ20091010952
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者王則欽, 邱小兵, 鄭國輝, 黃 俊 申請人:昂納信息技術(shù)(深圳)有限公司