專利名稱：一次偏振模色散的自動(dòng)補(bǔ)償方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)，更具體的是，本發(fā)明涉及處理這種系統(tǒng)中所謂的偏振模色散。
偏振模色散(PMD)出現(xiàn)在光纖中，這是由于纖芯中非對(duì)稱內(nèi)部應(yīng)力或應(yīng)變引起的很小剩余雙折射以及由于外力作用在光纖上形成隨機(jī)偏振耦合的結(jié)果。因此，PMD可以嚴(yán)重地?fù)p害光纖網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸。
眾所周知，PMD對(duì)通過光纖傳輸線傳送的光信號(hào)某些偏振分量的影響不同，當(dāng)這些偏振分量通過光纖傳送時(shí)，在這些偏振分量中產(chǎn)生微分時(shí)間延遲。這些微分時(shí)間延遲的范圍可以從現(xiàn)代低PMD光纖產(chǎn)品的約0.1ps/(km)1/2到早期單模光纖產(chǎn)品的幾個(gè)ps/(km)1/2。不利的是，對(duì)于“長(zhǎng)距離”光纖線路上產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲，例如，采用單模光纖的100km陸地傳輸系統(tǒng)，這種微分延遲引起的微分時(shí)間延遲可能超過20ps，對(duì)于采用現(xiàn)代低PMD光纖的越洋線路，微分時(shí)間延遲可以超過10ps。
光信號(hào)中不同偏振分量之間大的時(shí)間延遲可能使通過光纖線路傳送的光脈沖展寬甚大。對(duì)于工作在比特率至少為每個(gè)傳輸波長(zhǎng)信道10Gbps的近代數(shù)字光波系統(tǒng)，脈沖展寬尤為顯著。事實(shí)上，例如，約20ps的微分時(shí)間延遲造成的脈沖展寬在高比特率系統(tǒng)中，可能使接收到的電信號(hào)“眼圖”部分閉合約0.5dB，這使接收到的信號(hào)嚴(yán)重失真。
然而，眾所周知，可能發(fā)生在具體傳輸光纖中的微分時(shí)間延遲在時(shí)間上不是恒定的，而可能隨光纖實(shí)際環(huán)境，例如，溫度，壓強(qiáng)，等等的變化而隨時(shí)變化。因此，光纖中由PMD引起的微分時(shí)間延遲瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)一般遵從麥克斯韋分布，所以，在時(shí)間的任一點(diǎn)上，微分時(shí)間延遲可以是大致低于其平均值至高于平均值的幾倍。
(注意到，在早期高PMD光傳輸光纖中，例如，高達(dá)100ps的微分時(shí)間延遲在理論上是可能的。這種量級(jí)的時(shí)間延遲可能使電信號(hào)完全消失，例如，在文章“在10Gb/s下IM-DD1520km光放大器中偏振對(duì)BER降級(jí)的影響”中所報(bào)導(dǎo)的，作者為Namihira等人，發(fā)表在ElectronicLetters(電子學(xué)快報(bào))Vol.29,No.18,P.1654,1993上。)處理光纖中因PMD造成信號(hào)質(zhì)量下降的現(xiàn)有方法包括，例如(a)PMD引起信號(hào)失真的電學(xué)均衡，如文章“偏振色散的實(shí)驗(yàn)均衡方法”中所討論的，作者為M.A.Santoro和J.H.Winters，發(fā)表在IEEEPhotonic Technology Letters(光子技術(shù)快報(bào))Vol.2,No.8,P.591,1990上。(b)接收到電信號(hào)中微分時(shí)間延遲的電學(xué)補(bǔ)償，如文章“相位分集檢測(cè)的偏振模色散補(bǔ)償”中所討論的，作者為B.W.Hakki，發(fā)表在Photonoc Technology Letters,Vol.9,No.1,P.121,1997上。這些現(xiàn)有方法還包括(a)光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)之前微分時(shí)間延遲的光學(xué)補(bǔ)償，如文章“利用脈沖波形比較算法控制可變均衡光路的偏振模色散均衡實(shí)驗(yàn)”中所討論的，作者為T.Ozeki等人，發(fā)表在Technical DigestConference on Oplical Fiber Communication 1994(OSA美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì))，P.62上；(b)其他形式的補(bǔ)償，例如，在文章“在線放大器系統(tǒng)中時(shí)間方式漲落偏振模色散的自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)”中所討論的，作者為T.Takahashi等人，發(fā)表在Electronic Letters,Vol 30,No.4,p.348,1994上。
不利是，這些電學(xué)均衡方案只能補(bǔ)償相對(duì)小的微分時(shí)間延遲。而且，還要求有昂貴的高速電子元件。此外，現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)補(bǔ)償器一般不能自動(dòng)適應(yīng)各個(gè)補(bǔ)償方案，以便處理隨機(jī)漲落PMD影響光纖中傳送光信號(hào)的變化微分時(shí)間延遲。例如，Takahashi等人文章中描述的光學(xué)補(bǔ)償產(chǎn)生一個(gè)固定光學(xué)時(shí)間延遲，由于補(bǔ)償傳輸光纖中PMD引起的失真。所以，這一方案受到處理相對(duì)小范圍微分時(shí)間延遲的限制，作為另一個(gè)例子，雖然T.Ozeki等人文章中描述的補(bǔ)償方案能夠產(chǎn)生一個(gè)可變自適應(yīng)關(guān)分時(shí)間延遲，但是要求有昂貴的高速電子元件，用于分析接收到波形的形狀并獲得一個(gè)誤差信號(hào)，由它來推動(dòng)達(dá)到所需微分時(shí)間延遲的補(bǔ)償過程。
我們處理上述問題并促使其解決的方法是，提供自動(dòng)適應(yīng)于一次偏振模色散量的設(shè)備，這個(gè)偏振模色散量可能存在于從光傳輸線接收到的光信號(hào)中，具體地說，我們利用一個(gè)可變光學(xué)雙折射元件，它對(duì)接收到光信號(hào)的響應(yīng)是，在至少兩個(gè)可選擇的互相正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生一個(gè)微分光學(xué)時(shí)間延遲。耦合到可變雙折射元件輸出端的光信號(hào)分析儀隨后產(chǎn)生一個(gè)正比于總微分光學(xué)時(shí)間延遲的控制信號(hào)，這個(gè)總微分光學(xué)時(shí)間延遲存在于出現(xiàn)在可變雙折射元件輸出端的光信號(hào)中，控制信號(hào)提供給雙折射元件以控制產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲量，用于控制選取的正交偏振態(tài)。
按照這一方法，我們可以自動(dòng)地且自適應(yīng)地產(chǎn)生一個(gè)大致等于傳輸光纖中微分時(shí)間延遲的微分時(shí)間延遲，但是具有相反的符號(hào)，因而抵消了不希望有的延遲。
本發(fā)明的這些及其他方面在以下詳細(xì)的描述，相應(yīng)的附圖和隨后的權(quán)利要求書中闡明。


圖1以方框圖形式說明一個(gè)作為例證的系統(tǒng)，其中可以實(shí)踐本發(fā)明的原理；圖2是圖1中失真分析儀的方框圖；圖3以曲線形式說明濾波的，未濾波的和帶權(quán)重的10Gb/s準(zhǔn)隨機(jī)位序列的反饋信號(hào)與總微分群延遲的模擬結(jié)果；圖4以方框圖形式說明另一個(gè)作為例證的系統(tǒng)，其中可以實(shí)踐本發(fā)明的原理；圖5以曲線形式說明總微分群延遲與和圖4中偏振變換器相關(guān)聯(lián)的偏振變換角之間的關(guān)系圖；圖6是圖1中微分延遲線集成線路形式的一個(gè)作為例證實(shí)施例的方框圖；圖7是圖1系統(tǒng)的作為例證的實(shí)施例，其中在光信號(hào)發(fā)送器中利用了信號(hào)攪偏振器；以及圖8是可用在圖1和圖4的所發(fā)明PMD補(bǔ)償器中得到反饋信號(hào)的失真分析儀。
偏振模色散出現(xiàn)在單模光纖中，這是由于光纖纖芯中的剩余雙折射以及沿著光纖各個(gè)不同點(diǎn)上隨機(jī)偏振耦合的結(jié)果。發(fā)生在光纖中的偏振變換可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的么正2×2瓊斯矩陣U來描述，如以下式子所示U-(ω)=u1(ω)u2(ω)-u2*(ω)u1*(ω)]]>(1)其中u1和u2一般是依賴于光信號(hào)頻率ω和影響光纖中模式耦合其他物理參量的復(fù)函數(shù)。
眾所周知，對(duì)于任何光頻率ω=ω0，存在著通常稱之為主偏振態(tài)(PSP)的兩個(gè)正交偏振態(tài)。若通過光纖傳播的光信號(hào)是兩個(gè)PSP之一的偏振光，則該光信號(hào)不會(huì)有很大的微分時(shí)間延遲量。因此，在任何光頻率ω=ω0情況下，矩陣U可以按照以下方法進(jìn)行“對(duì)角化”U(ω)=W(ω0)·D(ω)·V(ω0)-1(2)其中
是單位矩陣，且
瓊斯矢量
和
分別對(duì)應(yīng)于輸入和輸出主偏振態(tài)。而且，至少在ω0附近充分小的頻率范圍Δω內(nèi)，矩陣D與頻率的依賴關(guān)系可以近似到(ω-ω0)的一次項(xiàng)，如以下所示D-(ω)=D-(ω0)·ej(τf/2)(ω-ω0)00e-j(τf/2)(ω-ω0)]]>(6)其中τf=2|ddωu1|2+|ddωu2|2]]>是微分延遲(DGD)，它在不以兩個(gè)主偏振態(tài)之一傳送的光信號(hào)中引起上述微分時(shí)間延遲。
因此，從以上方程能夠知道，微分時(shí)間延遲τf發(fā)生在光纖的兩個(gè)PSP之間。所以，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，由于通過光纖傳播的光信號(hào)中經(jīng)受的微分時(shí)間延遲可以在光纖輸出端引入一個(gè)相反而等量的微分時(shí)間延遲，τc=-τf，加以補(bǔ)償。利用有以下偏振相關(guān)傳遞函數(shù)的光學(xué)元件是容易實(shí)現(xiàn)的
其中，D和W是公式(3)中所示的矩陣，矩陣Ucomp描述任意取向的一次PMD(即，均勻雙折射)。
如上所述，光纖中的PMD可以隨時(shí)間和光頻率的變化而變化。按照本發(fā)明的另一方面，通過改變本發(fā)明補(bǔ)償器中雙折射量和取向以適合于補(bǔ)償光纖中的DGD，就可以應(yīng)付PMD的這種變化。如圖1所示，安排一個(gè)偏振變換器30與產(chǎn)生可變線性雙折射的元件50(例如，可以從JDS Fitel公司購得的型號(hào)DE 3偏振模色散仿真器)串聯(lián)，可以容易地實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)可變雙折射補(bǔ)償器，例如，其中偏振變換器30是于1993年5月18日公布的F,Heismann的美國(guó)專利No.5,212,743中所插述的這種偏振變換器，該文合并在此供參考。按照本發(fā)明的另一方面，這種雙折射可以這樣產(chǎn)生，把偏振變換器輸出端的信號(hào)分成兩個(gè)對(duì)應(yīng)于光纖中兩個(gè)PSP的正交線性偏振態(tài)，并利用圖1所示各自延遲線50，對(duì)兩個(gè)偏振態(tài)中的每個(gè)偏振態(tài)延遲一個(gè)可變時(shí)間量τc。事實(shí)上，若適當(dāng)調(diào)整發(fā)生在偏振變換器30中的偏振變換和可變微分時(shí)間延遲線50中的時(shí)間延遲，使偏振變換器30產(chǎn)生公式(7)中矩陣W-1描述的偏振變換，以及使可變微分延遲線50產(chǎn)生(7)式中所示的微分時(shí)間延遲τc，則從補(bǔ)償器25輸出的信號(hào)中就沒有發(fā)生在傳輸光纖20中微分時(shí)間延遲造成的失真。
注意到，可以利用產(chǎn)生可變頻率有關(guān)的雙折射光學(xué)元件(例如，適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的串聯(lián)雙折射光纖的組合)按照相同的方法補(bǔ)償高次PMD造成的信號(hào)失真。然而，偏振變換器僅僅與可變雙折射補(bǔ)償器相連不會(huì)自動(dòng)地適應(yīng)于光纖中的PMD變化。按照本發(fā)明的另一方面，提供一個(gè)控制信號(hào)，它控制發(fā)生在偏振變換器30中的偏振變換(即，可變雙折射的取向)以及可變微分時(shí)間延遲線50中的微分時(shí)間延遲(即，線性雙折射量)，就能夠?qū)崿F(xiàn)這種自動(dòng)適應(yīng)。通過監(jiān)測(cè)光信號(hào)通過補(bǔ)償器25之后由于光信號(hào)中微分時(shí)間延遲造成的失真量，就可以在補(bǔ)償器25的輸出端產(chǎn)生一個(gè)所需要的反饋信號(hào)。
我們已經(jīng)知道，按照本發(fā)明的另一方面，只需要一個(gè)反饋信號(hào)同時(shí)調(diào)整偏振變換和調(diào)整微分延遲τc，就可以在補(bǔ)償器25經(jīng)普通信號(hào)分接頭85輸出到光接收器90的信號(hào)中獲得最小失真，如圖1所示且在下面要加以討論。
具體地說，補(bǔ)償器25的一部分輸出信號(hào)經(jīng)光學(xué)分接頭85進(jìn)入延伸到高速光申檢測(cè)器55的路徑87上，例如，這種光電檢測(cè)器55可以是Hewlelt Packard Co.(惠普公司)生產(chǎn)的型號(hào)11982寬帶光波轉(zhuǎn)換器，其電帶寬至少等于光發(fā)送器10發(fā)送的調(diào)制光信號(hào)的信息帶寬。其余信號(hào)進(jìn)入延伸到接收器90的路徑86上。光電檢測(cè)器55把調(diào)制在光載波信號(hào)上的高速數(shù)字信息信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然后，此電信號(hào)被普通放大器60放大，耦合到電失真分析儀70，此分析儀測(cè)量放大的光電流中失真，并把它轉(zhuǎn)換成與失真成正比的電壓Vf。例如，當(dāng)光信號(hào)中沒有一次PMD造成的失真時(shí)，即，當(dāng)光纖20與補(bǔ)償器25的組合微分時(shí)間延遲大致等于零時(shí)，電壓Vf達(dá)到最大值。光纖20和補(bǔ)償器25引入的組合DGD,τtotal可以按如下表示τtotal=τf2+τc2+2τfτccos(2θ)-----(8)]]>其中τf是光纖20中的DGD,τc是補(bǔ)償器25中的DGD,2θ是對(duì)應(yīng)于光纖20的PSP與補(bǔ)償器25的PSP的所謂斯托克斯矢量之間夾角，補(bǔ)償器25的PSP直接受偏振變換器30的控制。
由公式(8)顯而易見，當(dāng)2θ調(diào)整到±π值時(shí)，即，當(dāng)光纖20的所謂慢PSP和快PSP分別與補(bǔ)償器25的所謂慢PSP和快PSP平行對(duì)準(zhǔn)時(shí)，總微分時(shí)間延遲τtotal是在最小值｜τf-τc｜。因此，響應(yīng)于經(jīng)反饋路徑71提供的反饋電壓值Vf，調(diào)整偏振變換器30以使Vf到達(dá)相對(duì)最大值，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)角的θ的調(diào)整。
此外，響應(yīng)于反饋電壓值Vf，可以調(diào)整補(bǔ)償器25中的微分時(shí)間延遲，使τc大致等于光纖20中的DGD,τf，從而導(dǎo)致τtotal為零。在此點(diǎn)上，Vf就是最大值。因此，若按照上述方法調(diào)整偏振變換器30和可變微分時(shí)間延遲線50的微分時(shí)間延遲取向和延遲量，則PMD補(bǔ)償器25輸出的光信號(hào)中失量量是最小的。而且，若補(bǔ)償器25中DGD的取向或大小明顯偏離所要求的值(即，2θ±π，和τc=τf)，則補(bǔ)償器25輸出的信號(hào)就會(huì)因微分時(shí)間延遲τtotal不為零而產(chǎn)生失真。
眾所周知，在用高速信息信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)中，且在頻率f=1/2τtotal為中心的電頻率波段內(nèi)，兩個(gè)正交偏振分量之間微分時(shí)間延遲τtotal可以使接收器中檢測(cè)到的電信號(hào)部分或完全消失。具體地規(guī)定，調(diào)幅光信號(hào)被光電檢測(cè)器檢測(cè)到以后，在光傳輸線中經(jīng)歷了微分時(shí)間延遲τtotal的調(diào)整幅光信號(hào)頻率響應(yīng)可以按如下描述S(f)=1-4γ(1-γ)sin2(πτtotalf)]]>其中f是檢測(cè)的電頻率，γ和(1-γ)分別是光纖中快PSP和慢PSP傳輸?shù)墓夤β史蓊~，函數(shù)S描述光電檢測(cè)器55中產(chǎn)生的光電流減少，O≤S≤1。注意到，若光信號(hào)在傳輸線中受到PMD(即，若τtotal=0)，則S(f)等于1，若γ=0.5，即τtotal≠0且光信號(hào)在每個(gè)PSP中有相同的功率，則S(f)在f=(2τtotal)-1時(shí)減小到零。因此，S(f)是唯一測(cè)量因傳輸光纖和補(bǔ)償器的總DGD造成光信號(hào)失真的量值。
若DGD限制在最大值τmax以下的值上，則光信號(hào)中的失真可以量化，只要測(cè)量特定頻率f≤1/(2τmax)下接收到的電信號(hào)幅度，可以利用這個(gè)信號(hào)幅度值為反饋信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整PMD補(bǔ)償器25中產(chǎn)生的DGD取向和大小，使反饋信號(hào)達(dá)到最大。
對(duì)可能引入傳輸系統(tǒng)中總DGD設(shè)置的上述要求，τtotal≤τmax，可能限制補(bǔ)償傳輸出纖中的DGD量τf，因?yàn)棣觮otal≤2τf。例如，若在10Gbps數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，接收到電信號(hào)幅度是在5GHz下測(cè)量的，則τf應(yīng)該總是小于50ps、否則，作為5GHz分量幅度的函數(shù)產(chǎn)生的反饋信號(hào)在如下的意義是不明確的，很難確定調(diào)整偏振變換W-1和微分時(shí)間延遲τc的量大小和方向以得到τtotal=0，這種情況是可能發(fā)生的，例如，當(dāng)反饋信號(hào)幅度對(duì)于兩個(gè)不同τtotal值是相同的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤地PMD調(diào)整補(bǔ)償器25中微分時(shí)間延遲的取向和大小。
然而，我們已認(rèn)識(shí)到，可以產(chǎn)生“明確的”反饋信號(hào)(即，唯一量度τtotal的信號(hào))，通過測(cè)量光纖中傳播的光信息信號(hào)中所含多個(gè)頻率分量的幅度，無需限制可能加到DGD的補(bǔ)償量大小。圖2所示本發(fā)明補(bǔ)償器的一個(gè)說明性實(shí)施例，利用寬帶電功率檢測(cè)器，該補(bǔ)償器分析幾乎整個(gè)接收到頻譜的幅度。寬帶電功率檢測(cè)器95，例如，可以是從HewleltPackard Co.(惠普公司)購得的型號(hào)8474二極管檢測(cè)器，把這些頻譜幅度轉(zhuǎn)換成單個(gè)反饋電壓Vf，此反饋電壓與幾乎整個(gè)高頻電學(xué)譜幅度(功率值)的積分成正比。(注意到，不需要包括反饋電壓產(chǎn)生的光電流直流分量，因?yàn)檫@個(gè)分量通常不受一次PMD的影響)。
對(duì)于圖2的說明性實(shí)施例，失真分析儀70(圖1和圖2)產(chǎn)生的反饋電壓Vf可以按如下表示Vf=const.·∫fminfmaxid2(f)df--------(9)]]>其中id(f)是光電檢測(cè)器55把光電流輸入到放大器60放大之后的值，fmin和fmax分別是上述頻譜中最低和最高頻率，其中，最好是，fmin＜fclock/100,fclock是接收到數(shù)字信息的時(shí)鐘頻率，且fmax＞fclock。例如，為了在10Gbps傳輸系統(tǒng)中補(bǔ)償高達(dá)120ps的DGD，我們發(fā)現(xiàn)，fmin≈100MHz和fmax≈15MHz對(duì)于導(dǎo)出有唯一反饋電壓Vf值是足夠的。為了得到“明確的”反饋信號(hào)，根據(jù)調(diào)制在光信號(hào)上數(shù)字信息信號(hào)中所含頻譜分量，可以在上述積分過程以前或之間，對(duì)于電學(xué)譜進(jìn)行濾波或加上權(quán)重。在這種情況下，放大器60的輸出是在功率檢測(cè)器95檢測(cè)之前通過電學(xué)濾波器65。圖3用曲線圖形式表示反饋電壓與各個(gè)光信號(hào)經(jīng)受的總DGD,τtotal之間關(guān)系曲線，此反饋電壓是對(duì)未濾波和濾波10Gbps數(shù)字信息信號(hào)的整個(gè)高頻頻譜積分而得到的，數(shù)字信息信號(hào)載有隨機(jī)或偽隨機(jī)位序列(PRBS)。曲線310表示從載有PRBS的未濾波光信號(hào)得到的反饋信號(hào)，除了在τtotal=0處有所需要的絕對(duì)最大值以外，在約180ps以上的τtotal值處有次極大。
圖3的曲線330也表示，這些頻率分量的適當(dāng)濾波或曲線320代表的這些頻率分量加上權(quán)重，去除了不希望有的次極大，因此，給偏振變換器30和可調(diào)整延遲線50一個(gè)“明確的”(unambiguous)反饋信號(hào)，在接收到光信號(hào)的給定偏振分量中提供所需要的微分時(shí)間延遲量?？梢越惶娴卣{(diào)整偏振變換器30中的偏振角θ和延遲線50中的微分時(shí)間延遲τc直到反饋信號(hào)Vf值達(dá)到最大值，其中利用簡(jiǎn)單的最大值搜索算法，例如，上述美國(guó)專利No.5,212,743中披露的算法。更具體些說，延遲線中的微分時(shí)間延遲圍繞其當(dāng)前值連續(xù)地抖動(dòng)，以確定反饋電壓Vf的絕對(duì)最大值。每次τc設(shè)置在不同的值上，由偏振變換器調(diào)整偏振角θ，直至由失真分析儀70提供的反饋信號(hào)Vf值達(dá)到在那個(gè)設(shè)置下的最大值。對(duì)于每個(gè)微分時(shí)間延遲τc值，這一過程不斷地重復(fù)進(jìn)行，直至Vf達(dá)到絕對(duì)最大值，此時(shí)，在接收到光信號(hào)中因一次PMD造成的失真就達(dá)到最小值。
(注意，圖8說明的失真分析儀可用于得到相應(yīng)于曲線320“明確的”信號(hào))。
本發(fā)明第二個(gè)作為例證的實(shí)施例在圖4中畫出，它包括光信號(hào)源410，光傳輸線420，以及由兩個(gè)部分構(gòu)成的可變DGD補(bǔ)償器425，每個(gè)部分分別包括第一自動(dòng)偏振變換器430和第二自動(dòng)偏振變換器440以及第一單模高雙折射光纖(HBF)435和第二單模高雙折射光纖(HBF)445，如圖所示。光纖435(445)可以是，例如，具有約1.4ps/mDGD的SM.15-P-8/125光纖，可以從Fujikura公司(日本)購得。這兩個(gè)部分分別在各自部分沿慢光軸和快光軸偏振光信號(hào)之間產(chǎn)生微分時(shí)間延遲τ1和τ2。輸出HBF445耦合到連在接收器490的任選分接頭485。一部分光信號(hào)經(jīng)分接頭485饋入到高速光電檢測(cè)器455。類似地，光電檢測(cè)器455的電輸出提供給由電學(xué)濾波器465和帶電功率檢測(cè)器495構(gòu)成的失真分析儀470，失真分析儀470產(chǎn)生一個(gè)反饋信號(hào)，提供給偏振變換器430和偏振變換器440。
偏振變換器440對(duì)反饋信號(hào)的響應(yīng)是，旋轉(zhuǎn)HBF435與HBF445之間光信號(hào)的偏振態(tài)，使偏振變換器440有效地改變HBF435快軸與HBF445快軸之間的夾角θc。由級(jí)聯(lián)HBF435和BHF445給出的合成微分時(shí)間延遲τc可以用下列式子描述τc=τ12+τ22+2τ1τ2cos(2θ2)----(10)]]>這一式子說明，補(bǔ)償器425產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲可以在(τ1+τ2)的最小值｜τ1-τ2｜和最大值｜τ1+τ2｜之間連續(xù)地變化。
注意到，選取HBF445的τ2大致等于HBF435的τ1，通過改變偏振變換器440中的偏振變換，微分時(shí)間延遲τc可以在0與2τ1之間變化。還注意到，偏振變換器430的作用類似于圖1中偏振變換器30，因?yàn)樗怯脕韺?duì)準(zhǔn)傳輸光纖的輸出PSP，通過改變偏振變換器430中的θ值，使輸出PSP平行于由HBF435，偏振變換器440和HBF445構(gòu)成可變雙折射補(bǔ)償器的輸入PSP，從而使反饋信號(hào)達(dá)到最大值。變換器440則θc值，直到τc=τf。這種類型調(diào)整的一個(gè)例子在圖5中表示，其中總DGD,τtotal是相對(duì)于θ和θc畫出的。調(diào)整的假設(shè)是，光纖DGD是τf=70ps,HBF435和HBF445中的微分延遲分別是τ1=50ps和τ2=40ps。從圖5中看出，當(dāng)θ值為π/2弧度(表示傳輸光纖420的慢PSP對(duì)準(zhǔn)到平行于補(bǔ)償器425的快PSP)和θc值近似為0.68弧度(或2.46弧度)時(shí)，τtotal接近于零。
若用與光信號(hào)中失真值成正比的變化反饋信號(hào)控制變換器430和440，該光信號(hào)是從補(bǔ)償器425輸出到分接頭485，則圖4的系統(tǒng)還能自動(dòng)地把產(chǎn)生的補(bǔ)饋值適應(yīng)于一次PMD。
如上所述，圖1和圖4分別表示的反饋路徑包含類似的元件。然而，圖4系統(tǒng)能夠補(bǔ)償?shù)奈⒎謺r(shí)間延遲范圍受到光信號(hào)總帶寬的限制，即，調(diào)制到光信號(hào)上高速信息信號(hào)的總帶寬。具體地說，對(duì)于τ2=τ1情況，補(bǔ)償器425中的頻率有關(guān)偏振變換可以用以下么正矩陣描述
其中，Δω=ω-ω0,W(θ)是偏振變換器430的偏振變換。從公式(11)可以看出，對(duì)于τc=2τ1cosθc且在Δω的一次項(xiàng)下，Ucomp(ω)具有與公式(7)相同的給定形式。然而，公式(11)右側(cè)第二個(gè)矩陣的非對(duì)角項(xiàng)表明，對(duì)于τ1Δω有很大值情況，相當(dāng)大量的光在補(bǔ)償器的PSP之間交義耦合。具體地說，在Qc=π/4弧度和τ1Δω=π弧度情況下，來自任一個(gè)輸入PSP的光完全地耦合到正交的輸出PSP。
因此，若光信號(hào)的總帶寬大于1/τ1或1/τ2，則補(bǔ)償器425對(duì)于光信號(hào)中所有頻率分量就不能同時(shí)產(chǎn)生所需要的微分時(shí)間延遲，用于抵消傳輸光纖中的一次PMD效應(yīng)。
然而，我們已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于載有偽隨機(jī)10Gbps數(shù)字信號(hào)的調(diào)幅光信號(hào)，補(bǔ)償器425產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲τ1≌τ2≌50ps在二次PMD失真可接受的低水平下仍然能夠作自適應(yīng)的PMD補(bǔ)償。
注意到，根據(jù)需要，只要添加幾個(gè)部分，補(bǔ)償器425可以容易地安排成產(chǎn)生大于τc=τ1+τ2=100ps的微分時(shí)間延遲，如上所述，每個(gè)添加部分包括偏振變換器和HBF，其微分時(shí)間延遲分別為τ3=50ps,τ4=50ps，等等。這種補(bǔ)償器還能補(bǔ)償除了一次DGD以外的二次PMD效應(yīng)。
圖5所示另一個(gè)作為例證實(shí)施例的可調(diào)微分延遲線大方框圖，其作用是補(bǔ)償可變一次PMD。類似地，如圖1所示，圖5的補(bǔ)償器系統(tǒng)包括輸入端處分解入射光信號(hào)偏振的元件540和輸出端處重新組合傳輸光纖變換后PSP的元件541。與一個(gè)PSP相聯(lián)系的可變時(shí)間延遲是由一系列非對(duì)稱波導(dǎo)馬赫-曾德爾干涉儀530至532產(chǎn)生的，這些干涉儀分別經(jīng)過可調(diào)方向耦合器560至563互相串聯(lián)連接?？梢杂闷胀ǚ椒刂品较蝰詈掀鳎构庑盘?hào)通過馬赫-曾德爾干涉儀530至532的短臂或長(zhǎng)臂，從而引入一個(gè)0(零)與τi=ΔLi·n/c之間的可變延遲，其中ΔLi·n是第i個(gè)干涉儀中的光程差，c是光速。因此，可以產(chǎn)生0(零)與τcmax=(2n-1)·ΔLin/c之間離散步長(zhǎng)為Δτc=ΔLin/c的任何所需要的微分時(shí)間延遲。
在延遲τc從一個(gè)值變化到另一個(gè)值的同時(shí)，為了獲得通過干涉儀的不中斷信號(hào)流，需要改變每個(gè)干涉儀中的相對(duì)光學(xué)相位以獲得兩個(gè)光信號(hào)的相長(zhǎng)同相干涉，這兩個(gè)光信號(hào)是從每個(gè)馬赫-曾德爾干涉儀的兩臂射出，然后進(jìn)入隨后的方向耦合器。所以，就需要在每個(gè)馬赫-曾德爾干涉儀中包含一個(gè)可變相移器，例如，相移器570至572中相應(yīng)一個(gè)。
基于上述原理的可控波導(dǎo)延遲線可以容易地制做在一些不同的電光補(bǔ)底上，例如，鈮酸鋰，以及半導(dǎo)體材料和其他光學(xué)材料，例如，利用熱光效應(yīng)或聲光效應(yīng)的材料，以控制方向耦合器560至563和相移器570至572。
注意到，若大多數(shù)信號(hào)是在光纖的一個(gè)PSP上傳輸，即，若γ或(1-γ)很小，則對(duì)于圖1和圖4的PMD補(bǔ)償器，非常低的失真量可能出現(xiàn)在這種信號(hào)中。而且，即使在傳輸光纖中有很大的τf存在，S(f)接近于1。在此情況下，補(bǔ)償器中的τc可以有任意值。此外，若光信號(hào)的偏振態(tài)在沿著光纖的某些點(diǎn)上迅速變化，則此光信號(hào)中的失真量可能會(huì)驟然地增大，因而需要快速調(diào)整PMD補(bǔ)償器中的θ和τc值。
在大量不同偏振態(tài)范圍內(nèi)快速掃描輸入到傳輸光纖的偏振態(tài)，例如，在時(shí)間平均意義上，使所有可能的偏振態(tài)以相同的概率被激發(fā)，就可以避免驟然的調(diào)整τc。于是，輸入信號(hào)中平均來說約一半處在傳輸光纖的一個(gè)PSP上，另一半處在另一個(gè)PSP上，即，平均來說，γ=0.5=1-γ。因此，足夠的失真量始終如一地存在于輸入到PMD補(bǔ)償器的光信號(hào)中，以保證正常地調(diào)整τc而與相應(yīng)光纖中的偏振變化無關(guān)。
為了保證PMD補(bǔ)償器中的反饋電路維持穩(wěn)定，輸入到傳輸光纖中的上述偏振態(tài)掃描必須比偏振變換器的響應(yīng)時(shí)間快得多，此偏振變換器是作為到PMD補(bǔ)償器的輸入。一個(gè)能夠完成這種掃描的實(shí)例是美國(guó)專利No.5,359,678中披露的電光攪偏振器，此專利是1994年10月25日授予F.Heismann等人的，該文合并在此供參考。
圖7表示本發(fā)明一個(gè)作為例證的實(shí)施例，其中在傳輸光纖的輸入端使用一個(gè)快速電光攪偏振器15。攪偏振器15可以用任意的電壓調(diào)制，例如，正弦波電壓或鋸齒波電壓，只要攪偏振器15輸出的光信號(hào)平均偏振度基本上等于零。
以上描述僅僅用于說明本發(fā)明的原理。那些專業(yè)人士能夠設(shè)計(jì)出多種布置，雖然此處沒有明確的展示或給以描述，這些布置仍然體現(xiàn)在本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)。例如，根據(jù)上面描述，熟練的實(shí)踐者顯然只要根據(jù)需要擴(kuò)展補(bǔ)償器，例如，補(bǔ)償器450，以包括添加的部分，就可以處理更高次的PMD效應(yīng)。
權(quán)利要求
1．一種補(bǔ)償器，用于補(bǔ)償有主偏振態(tài)的傳輸光纖中發(fā)生的偏振模色散效應(yīng)，該補(bǔ)償器包括偏振變換元件，其作用是，對(duì)傳輸光纖上接收到的光信號(hào)中的特定分量重新改變其偏振方向；一種設(shè)備，其作用是，把偏振變換器輸出端提供的信號(hào)分解成預(yù)定數(shù)量信號(hào)，每個(gè)信號(hào)有一個(gè)與兩個(gè)主偏振態(tài)之中一個(gè)取向正交的偏振態(tài)，且給每個(gè)這種分出的信號(hào)延遲一個(gè)可變時(shí)間量，以及一種分析儀，其作用是，分析從延遲設(shè)備中輸出的信號(hào)并產(chǎn)生一個(gè)失真指示，此失真指示有一個(gè)表示分析信號(hào)中失真量的指示值，并把這個(gè)失真指示提供給偏振變換元件和所述設(shè)備，其中所述偏振變換元件和所述設(shè)備對(duì)失真指示值變化的響應(yīng)是，分別改變每個(gè)所述偏振態(tài)的取向和所述可變時(shí)間量，直至失真指示值達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
2．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述偏振變換元件是一個(gè)偏振變換器，其作用是，把接收到的光信號(hào)中兩個(gè)選定的正交偏振分量變換成兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)。
3．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述設(shè)備是一個(gè)連接到偏振變換器輸出端的雙折射元件，并產(chǎn)生一個(gè)作為失真指示值函數(shù)的兩個(gè)正交偏振態(tài)之間的微分時(shí)間延遲。
4．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述延遲設(shè)備是一條微分時(shí)間延遲線。
5．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述偏振變換元件與所述分解設(shè)備互相串聯(lián)。
6．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述失真分析儀包括與第一并聯(lián)部分和第二并聯(lián)部分串聯(lián)的光接收器，其中第一并聯(lián)部分包括寬帶電功率檢測(cè)器，所述第一并聯(lián)部分包括與寬帶電功率檢測(cè)器串聯(lián)的低通濾波器，所述失真分析儀還包括加法電路，把第一和第二并聯(lián)部分的輸出進(jìn)行組合，并輸出組合信號(hào)作為失真指示。
7．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述失真指示是一個(gè)反饋電壓。
8．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述偏振變換元件和所述設(shè)備是由多個(gè)部分構(gòu)成，每個(gè)部分包括與高雙折射光纖串聯(lián)的偏振變換器，其中高雙折射光纖連接到偏振變換器的輸出端。
9．按照權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述設(shè)備包括一系列經(jīng)過方向耦合器互相串聯(lián)耦合的馬赫-曾德爾干涉儀。
10．按照權(quán)利要求9的補(bǔ)償器，其中所述干涉儀是非對(duì)稱波導(dǎo)干涉儀。
11．一種設(shè)備，適應(yīng)于光傳輸線中一次偏振模色散，此光傳輸線載有信息信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)，該設(shè)備包括與傳輸線串聯(lián)連接的可變雙折射光學(xué)元件，用于產(chǎn)生一個(gè)在可選的互相正交偏振態(tài)之間的微分光學(xué)時(shí)間延遲；耦合到可變雙折射元件輸出端的光學(xué)信號(hào)分析儀，用于產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，此控制信號(hào)正比于可變雙折射元件輸出端光信號(hào)中的總微分光學(xué)時(shí)間延遲；以及反饋元件，用于控制可變雙折射元件中產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲量，對(duì)于光學(xué)信號(hào)分析儀產(chǎn)生控制信號(hào)的響應(yīng)是，在可變雙折射元件中選取兩個(gè)正交偏振態(tài)。
12．按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其中可變雙折射元件包括可變偏振變換器，把進(jìn)入偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定的正交偏振分量變換成兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)；和連接到偏振變換器輸出端的可變雙折射元件，用于在所述兩個(gè)預(yù)定偏振態(tài)之間產(chǎn)生一個(gè)可變微分時(shí)間延遲。
13．按照權(quán)利要求12的設(shè)備，其中可變雙折射元件包括連接到偏振變換器輸出端的偏振分束器，用于把兩個(gè)預(yù)定偏振分量分成兩個(gè)空間分開的光路；連接到偏振分束器輸出端的可變微分延遲線，用于在兩個(gè)預(yù)定偏振分量之間產(chǎn)生一個(gè)可變微分時(shí)間延遲；以及連接到可變微分延遲線輸出端的偏振組合器，用于把所述預(yù)定微分延遲偏振分量組合成單個(gè)輸出光信號(hào)的兩個(gè)互相正交偏振態(tài)。
14．按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其中可變雙折射元件包括第一可變偏振變換器，把進(jìn)入偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定的正交偏振分量變換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振態(tài)；連接到第一偏振變換器輸出端的第一固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振分量之間產(chǎn)生第一預(yù)定微分時(shí)間延遲；連接到第一固定雙折射元件輸出端的第二可變偏振變換器，把進(jìn)入第二偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定的偏振分量變換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振態(tài)；以及連接到第二偏振變換器輸出端的第二固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生第二預(yù)定微分時(shí)間延遲。
15．按照權(quán)利要求14的設(shè)備，其中第一和第二固定雙折射元件中的第一和第二微分時(shí)間延遲大致相等。
16．按照權(quán)利要求14的設(shè)備，其中第一和第二固定雙折射元件是各自預(yù)定長(zhǎng)度的雙折射光纖。
17．按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其中可變雙折射元件包括串聯(lián)連接的N個(gè)部分，其中N＞1，每個(gè)所述部分包括可變偏振變換器，把進(jìn)入偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定正交偏振分量變換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振態(tài)；和連接到偏振變換器輸出端的固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生預(yù)定微分時(shí)間延遲。
18．按照權(quán)利要求17的設(shè)備，其中在每個(gè)部分的固定雙折射元件中產(chǎn)生的預(yù)定微分時(shí)間延遲互相之間大致相等。
19．按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其中可變微分延遲線包括N個(gè)部分，其中N＞1，每個(gè)所述部分包括有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的可變光學(xué)耦合器，用于可控制的把進(jìn)入耦合器一個(gè)輸入端的光信號(hào)引向耦合器的一個(gè)輸出端，和有連接到可變光學(xué)耦合器輸出端的兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的固定微分延遲線，用于在經(jīng)兩個(gè)輸入端分別進(jìn)入延遲線的兩個(gè)光信號(hào)之間產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定微分時(shí)間延遲。
20．按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其中在每個(gè)部分的固定微分延遲線中產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲大致相等。
21．按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其中在固定微分延遲線中產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲是這樣的，這些微分時(shí)間延遲值互相之間的關(guān)系大致是作為比率2(n-1)的函數(shù)，其中n是1與N之間的整數(shù)。
22．按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其中光學(xué)分析儀包括高速光電檢測(cè)器，把調(diào)制在光載波上的信息信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；和耦合到光電檢測(cè)器輸出端的電信號(hào)分析儀，用于測(cè)量因光信號(hào)中兩個(gè)正交偏振分量之間微分時(shí)間延遲造成的電信號(hào)失真，并產(chǎn)生一個(gè)與微分時(shí)間延遲成正比的控制信號(hào)。
23．按照權(quán)利要求22的設(shè)備，其中電信號(hào)分析儀測(cè)量電信號(hào)中各個(gè)預(yù)定頻率分量的強(qiáng)度，且其中控制信號(hào)是對(duì)帶預(yù)定權(quán)重的測(cè)得的電頻率分量強(qiáng)度求和而產(chǎn)生的。
24．按照權(quán)利要求22的設(shè)備，其中信號(hào)分析儀包括電子濾波器，用于有選擇的衰減電信號(hào)中的頻率分量；和連接到電子濾波器輸出端的電功率檢測(cè)器，用于測(cè)量濾波后電信號(hào)的總光功率，并產(chǎn)生一個(gè)大致等于濾波后電信號(hào)總功率的控制信號(hào)。
25．按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其中傳輸線上傳送的光信號(hào)偏振態(tài)是在各個(gè)偏振態(tài)范圍內(nèi)被快速掃描，使得所有偏振態(tài)是在時(shí)間平均意義上以相同的概率被激發(fā)。
26．一種光傳輸系統(tǒng)，包括光發(fā)送器，發(fā)送一個(gè)光信號(hào)，經(jīng)光纖傳輸線到達(dá)光接收器；接收器，接收來自傳輸線的光信號(hào)，并在接收到的光信號(hào)分量可選互相正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生一個(gè)微分時(shí)間延遲，所述接收器包括一個(gè)分析儀，其作用是產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，控制信號(hào)值正比于微分時(shí)間延遲值，所述接收器改變微分時(shí)間延遲值和兩個(gè)正交偏振態(tài)的選擇作為控制信號(hào)當(dāng)前值的函數(shù)，如此進(jìn)行直至控制值達(dá)到預(yù)定值。
27．按照權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述接收器包括可變雙折射元件。
28．按照權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中可變雙折射元件包括可變偏振變換器，把進(jìn)入偏振變換器的光信號(hào)的兩個(gè)選定的正交偏振分量變換成兩個(gè)預(yù)定的正交偏振態(tài)；和連接到偏振變換器輸出端的微分時(shí)間延遲線，用于在所述兩個(gè)預(yù)定偏振態(tài)之間產(chǎn)生一個(gè)可變微分時(shí)間延遲。
29．按照權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中可變雙折射元件還包括連接到偏振變換器輸出端的偏振分束器，用于把兩個(gè)預(yù)定偏振分量分成兩個(gè)空間分開的光路，其中可變微分延遲線連接到偏振分束器各自輸出端，用于在兩個(gè)預(yù)定偏振分量之間產(chǎn)生一個(gè)可變微分時(shí)間延遲；和連接到可變微分延遲線輸出端的偏振組合器，用于把所述預(yù)定微分延遲偏振分量組合成單個(gè)輸出光信號(hào)的兩個(gè)互相正交偏振態(tài)。
30．按照權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中可變雙折射元件包括第一可變偏振變換器，把進(jìn)入偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定正交偏振分量變換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振振態(tài)；連接到第一偏振變換器輸出端的第一固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振分量之間產(chǎn)生第一預(yù)定微分時(shí)間延遲；連接到第一固定雙折射元件輸出端的第二可變偏振變換器，把進(jìn)入第二偏振變換器的光信號(hào)中兩個(gè)選定偏振分量變換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振態(tài)；以及連接到第二偏振變換器輸出端的第二固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生第二預(yù)定微分時(shí)間延遲。
31．按照權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中在第一和第二固定雙折射元件中的第一和第二微分時(shí)間延遲大致相等。
32．按照權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中第一和第二固定雙折射元件是各自預(yù)定長(zhǎng)度的雙折射光纖。
33．按照權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中可變雙折射元件包括N個(gè)串聯(lián)連接的部分，其中N＞1，每個(gè)所述部分包括可變偏振變換器，把進(jìn)入該偏振變換器的光信號(hào)中的兩個(gè)選定的正交偏振分量交換成兩個(gè)可控制的可變正交偏振態(tài)；和連接到偏振變換器輸出端的固定雙折射元件，用于在兩個(gè)預(yù)定正交偏振態(tài)之間產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定微分時(shí)間延遲。
34．按照權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中在每個(gè)部分的固定雙折射元件中產(chǎn)生的預(yù)定微分時(shí)間延遲大致互相相等。
35．按照權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中可變微分延遲線包括N個(gè)部分，其中N＞1，每個(gè)所述部分包括有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的可變光學(xué)耦合器，用于可控制的把進(jìn)入耦合器一個(gè)輸入端的光信號(hào)引向耦合器一個(gè)輸出端；和有連接到可變光學(xué)耦合器輸出端的兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的固定微分延遲線，用于在不同輸入端進(jìn)入延遲線的兩個(gè)光信號(hào)之間產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定微分時(shí)間延遲。
36．按照權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中每個(gè)部分的固定微分延遲線中產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲大致相等。
37．按照權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中在固定微分延遲線中產(chǎn)生的微分時(shí)間延遲是這樣的，這些微分時(shí)間延遲值互相之間的關(guān)系大致是作為比率2(n-)的函數(shù)，其中n是1與N之間的整數(shù)。
38．按照權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中接收器還包括一個(gè)光學(xué)分析儀，此光學(xué)分析儀包括高速光電檢測(cè)器，把調(diào)制在光學(xué)載波上的信息信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；和耦合到光電檢測(cè)器輸出端的電信號(hào)分析儀，用于測(cè)量光信號(hào)中兩個(gè)正交偏振分量之間因微分光學(xué)時(shí)間延遲造成的電信號(hào)失真，并產(chǎn)生一個(gè)正比于微分時(shí)間延遲的控制信號(hào)。
39．按照權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中電信號(hào)分析儀測(cè)量電信號(hào)的預(yù)定頻率分量的強(qiáng)度，其中控制信號(hào)是對(duì)帶預(yù)定權(quán)重的測(cè)得的電頻率分量強(qiáng)度求和而產(chǎn)生的。
40．按照權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中電信號(hào)分析儀包括電子濾波器，用于有選擇的衰減電信號(hào)中的頻率分量；和連接到電學(xué)濾波器輸出端的電功率檢測(cè)器，用于測(cè)量濾波后的電信號(hào)的總光功率，并產(chǎn)生一個(gè)大致等于濾波后電信號(hào)總功率的控制信號(hào)。
41．按照權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中傳輸線上傳送的光信號(hào)偏振態(tài)是各個(gè)偏振態(tài)范圍內(nèi)被快速掃描，使得所有偏振態(tài)是在時(shí)間平均意義以相同的概率被激發(fā)。
全文摘要
通過傳輸光纖傳播的光信號(hào)經(jīng)受的偏振模色散效應(yīng)是利用接收器處的雙折射補(bǔ)償器得到補(bǔ)償,其中補(bǔ)償器自動(dòng)地和自適應(yīng)地產(chǎn)生一個(gè)微分時(shí)間延遲量,大致等于光信號(hào)經(jīng)受的微分時(shí)間延遲,但符號(hào)相反,所以,基本上抵消了不希望有的延遲。
文檔編號(hào)H04B3/06GK1211744SQ9811919
公開日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1998年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月16日
發(fā)明者丹尼爾·A·菲什曼, 弗萊德·路德維格·黑斯曼, 戴維德·L·威爾遜 申請(qǐng)人:朗迅科技公司