專利名稱：一種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光纖通訊領(lǐng)域，適用于需要小型化、高階動態(tài)可調(diào)的色散補償?shù)念I(lǐng)域。特別涉及一種新型的利用多個半導(dǎo)體制冷元件改變光纖光柵啁啾率以調(diào)節(jié)色散的色 散補償設(shè)備。
背景技術(shù)：
在光纖通訊領(lǐng)域，隨著通信速率和通信距離的不斷提高以及密集波分復(fù)用技術(shù)的 發(fā)展，色散已經(jīng)成為制約光纖通信性能提高的一個重要因素。目前色散補償技術(shù)可以分為 靜態(tài)補償和動態(tài)補償兩類。光信號在光纖中傳播極長的一段距離后，其色散不僅受光纖長 度的影響，還隨著環(huán)境溫度波動和光功率等因素變化，其中后兩者的影響往往是動態(tài)的和 非線性的。基于色散補償光纖(DCF)的靜態(tài)色散補償技術(shù)有著不可調(diào)節(jié)和體積龐大的缺 點，基于光纖光柵的動態(tài)色散補償技術(shù)恰好克服了 DCF技術(shù)的缺點，利用施加應(yīng)力或改變 溫度梯度的方法，來動態(tài)改變光纖光柵的啁啾率以調(diào)節(jié)色散，光纖光柵尺寸很小，可以很容 易的進(jìn)行封裝。但是傳統(tǒng)的利用施加應(yīng)力或改變溫度梯度的調(diào)節(jié)技術(shù)只能線性的改變光纖 光柵的啁啾率，無法補償高階色散，限制了實際應(yīng)用。半導(dǎo)體制冷元件利用帕爾帖(Peltire)效應(yīng)，可以將熱量從元件一端泵到另一 端，輸入電流的方向正或負(fù)可以實現(xiàn)制冷或加熱，輸入電流的大小可以決定溫度改變量。半 導(dǎo)體制冷元件結(jié)構(gòu)簡單，體積小，控制方便，溫度反應(yīng)靈敏并且升降可調(diào)，非常適合應(yīng)用于 小型化動態(tài)可調(diào)的光纖光柵色散補償模塊。使用多個半導(dǎo)體制冷元件，沿色散補償光纖光柵排列，調(diào)節(jié)各個半導(dǎo)體制冷元件 靠近光纖光柵端的溫度，可以任意改變光纖光柵上溫度場分布曲線，實現(xiàn)高階色散補償。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，使用多個半導(dǎo)體制冷元件改變光纖 光柵啁啾率的技術(shù)，提出了一種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備。本實用新型解決技術(shù)問題所采取技術(shù)方案為—種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備包括色散補償模塊、可控電源、控制器、色散檢 測儀、光纖耦合器、光纖環(huán)形器；色散補償模塊中的光纖光柵通過光纖與光纖環(huán)形器的II 口光連接，光纖環(huán)形器 的III 口與光纖耦合器的單端口光連接，光纖耦合器的雙端口中的一個端口與色散檢測儀 的輸入端光連接，色散檢測儀的輸出端與控制器的輸入端信號連接，控制器的輸出端與可 控電源輸入端信號連接，可控電源的多路電流輸出端與色散補償模塊中的多個半導(dǎo)體制冷 元件電連接；所述的色散補償模塊包括長方體結(jié)構(gòu)的金屬條、半導(dǎo)體制冷元件、散熱片、光纖光 柵；金屬條和散熱片之間固定設(shè)置有多個半導(dǎo)體制冷元件，所述的金屬條位于半導(dǎo)體制冷 元件的上部，金屬條的頂面居中沿長度方向上開有V型槽，V型槽內(nèi)固定設(shè)置有光纖光柵。[0010]所述的V型槽的槽深為d，0. 2mm彡d彡1mm，V型槽的張角為α， 60° ^ α ^ 120°。所述的多個半導(dǎo)體制冷元件為沿模塊的長度方向等間距排布。本實用新型中，光纖光柵是色散補償?shù)暮诵脑?，可以在一定范圍精確調(diào)節(jié)色散 補償值，是業(yè)內(nèi)常用的一種色散補償器件。制冷元件利用帕爾帖(Peltire)效應(yīng)，可以在一 定范圍內(nèi)比較精確的改變溫度，是業(yè)內(nèi)常用的一種溫度調(diào)節(jié)器件。光纖光柵和制冷元件都 是小尺寸器件，多個制冷元件的排列可以實現(xiàn)高階色散補償，控制器控制的可控電源可以 方便的實現(xiàn)色散補償?shù)膭討B(tài)調(diào)節(jié)。本實用新型適用于光纖通信網(wǎng)絡(luò)的色散補償，與傳統(tǒng)的 色散補償方案相比，本實用新型的模塊尺寸很小，可以做到色散的高階、動態(tài)調(diào)整。非常適 用于鏈路復(fù)雜，需要動態(tài)路由的高速光纖通信網(wǎng)絡(luò)，并能做到在光纖通信網(wǎng)絡(luò)升級換代時 不需要更換模塊硬件。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中色散補償模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備包括色散補償模塊3、可控電源4、 控制器5、色散檢測儀6、光纖耦合器7、光纖環(huán)形器2 ；色散補償模塊3中的光纖光柵通過光纖與光纖環(huán)形器2的II 口 2-2光連接，光纖 環(huán)形器2的III 口 2-3與光纖耦合器7的單端口 7-1光連接，光纖耦合器7的雙端口中的 一個端口 7-2與色散檢測儀6的輸入端光連接，色散檢測儀6的輸出端與控制器5的輸入 端信號連接，控制器5的輸出端與可控電源4輸入端信號連接，可控電源4的多路電流輸出 端與色散補償模塊3中的多個半導(dǎo)體制冷片電連接；如圖2所示，色散補償模塊3包括長方體結(jié)構(gòu)的金屬條3-1、半導(dǎo)體制冷片3-2、散 熱片3-3、光纖光柵3-4 ；金屬條3-1和散熱片3-3之間固定設(shè)置有四個半導(dǎo)體制冷片3_2， 金屬條3-1位于半導(dǎo)體制冷片3-2的上部，金屬條3-1的頂面居中沿長度方向上開有V型 槽，V型槽內(nèi)固定設(shè)置有光纖光柵3-4，V型槽槽深為d為0.5mm，V型槽的張角為α為90° ； 四個半導(dǎo)體制冷片3-2為沿色散補償模塊3的長度方向等間距排布；色散檢測儀6為成熟產(chǎn)品，控制器中5的所用到的控制器分析反饋算法為現(xiàn)有技 術(shù)。該設(shè)備的具體工作過程為首先將色散補償模塊3內(nèi)的光纖光柵3-4的一端經(jīng)過 光纖環(huán)形器2的I 口 2-1接入需要補償色散的光纖通信網(wǎng)絡(luò)1，另一端小于2mm的直徑彎 曲，以保證極小的端面反射，光纖耦合器7的雙端口中的另一個端口 7-3接入需要補償色散 的光纖通信網(wǎng)絡(luò)1。然后光纖通信網(wǎng)絡(luò)1上需要色散補償?shù)墓馐ㄟ^光纖環(huán)行器2入射到色散補償模 塊3的光纖光柵3-4上，被色散補償模塊3的光纖光柵3-4反射。反射的光束通過光纖耦 合器7，其中反射的光束一部分分束到色散檢測儀6檢測光束的色散參數(shù)。最后將色散檢測儀6檢測得到的參數(shù)上傳到控制器5，由控制器5進(jìn)行分析，并反饋到由控制器5控制的可控電源4，控制器5通過調(diào)節(jié)各個半導(dǎo)體制冷片3-2的注入電流實現(xiàn)色散補償模塊3上的光纖光柵3-4的色散補償效果。通過多次反饋達(dá)到預(yù)設(shè)的色散補償 值。經(jīng)過色散補償?shù)墓馐ㄟ^光纖耦合器7反射回光纖通信網(wǎng)絡(luò)1。
權(quán)利要求一種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備，包括色散補償模塊、可控電源、控制器、色散檢測儀、光纖耦合器和光纖環(huán)形器，其特征在于色散補償模塊中的光纖光柵通過光纖與光纖環(huán)形器的II口光連接，光纖環(huán)形器的III口與光纖耦合器的單端口光連接，光纖耦合器的雙端口中的一個端口與色散檢測儀的輸入端光連接，色散檢測儀的輸出端與控制器的輸入端信號連接，控制器的輸出端與可控電源輸入端信號連接，可控電源的多路電流輸出端與色散補償模塊中的多個半導(dǎo)體制冷元件電連接；所述的色散補償模塊包括長方體結(jié)構(gòu)的金屬條、半導(dǎo)體制冷元件、散熱片、光纖光柵；金屬條和散熱片之間固定設(shè)置有多個半導(dǎo)體制冷元件，所述的金屬條位于半導(dǎo)體制冷元件的上部，金屬條的頂面居中沿長度方向上開有V型槽，V型槽內(nèi)固定設(shè)置有光纖光柵；所述的V型槽的槽深為d，0.2mm≤d≤1mm，V型槽的張角為α，60°≤α≤120°；所述的多個半導(dǎo)體制冷元件為沿模塊的長度方向等間距排布。
專利摘要本實用新型涉及一種高階動態(tài)可調(diào)的色散補償設(shè)備?，F(xiàn)有的技術(shù)只能線性的改變光纖光柵的啁啾率。本實用新型包括色散補償模塊、可控電源、控制器、色散檢測儀、光纖耦合器和光纖環(huán)形器。色散補償模塊中的光纖光柵通過光纖與光纖環(huán)形器的II口光連接，光纖環(huán)形器的III口與光纖耦合器的單端口光連接，光纖耦合器的雙端口中的一個端口與色散檢測儀的輸入端光連接，色散檢測儀的輸出端與控制器的輸入端信號連接，控制器的輸出端與可控電源輸入端信號連接，可控電源的多路電流輸出端與色散補償模塊中的多個半導(dǎo)體制冷元件電連接。本實用新型模塊尺寸很小，實現(xiàn)了色散的高階、動態(tài)調(diào)整。
文檔編號H04B10/18GK201577093SQ20102004975
公開日2010年9月8日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者何賽靈, 周斌, 張阿平 申請人:浙江大學(xué)