可編程光學引入/分出多路復用器制造技術

一種光波分復用（ＷＤＭ）分路器，能夠以基本上無源的形式提供。在一個實施例中，波長濾波器分隔交替的信道以提供包含偶數信道的第一輸出和包含奇數信道的第二輸出，每個輸出具有的信道間隔帶寬是原始ＷＤＭ信號的信道間隔帶寬的兩倍。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術一般涉及通信系統，并且特別涉及一種光波長多路復用器/分路器，它能夠結合波分復用(WDM)光通信使用。一些光通信裝置和系統被配置為用于光波分復用(WDM)。在WDM時，一根光纖可以傳輸幾個信息信號。每個信息信號用于調制一個不同波長的載波信號或信道。這種系統中的許多操作需要多路復用或分路信號。多路復用通常涉及把多個信道組合成一個WDM信號。分路通常涉及提取或分離各個信道，以用于隨后的處理，如路由到希望的路徑和/或輸出到輸出端口。每個信道占用或包含在一個預定頻段中。在許多系統中(但并不是全部)，定義信道邊界的頻段帶寬相等，間隔均勻且相鄰。對于一個給定帶寬的WDM信號來說，由于一個WDM信號的總帶寬不能明顯小于子信道帶寬之和，所以可被定義的(并且因此可被傳輸的分開的信息信號數)信道數隨著信道帶寬的降低而增加。因此系統具有下面的傾向并不令人奇怪，即傾向于更小的信道間隔以增加光信道數。因此，許多系統將得益于可成功容納諸如100GHz、50GHz或者甚至更小的信道帶寬的光裝置。遺憾的是，隨著信道數的增加，信道間隔減小，這樣諸如分路/多路復用的功能變得格外困難。除了足夠精確地構建裝置以便于甚至在理論上分路這種窄帶寬信道并且不希望被任何理論所束縛的困難外，可以確信的是窄帶寬分路對于諸如波長漂移和/或信道串音的因素特別敏感。因此，提供下面的這種分路器/多路復用器是有用的，它可以提供與諸如100GHz、50GHz信道或者甚至更小的窄帶寬信道有關的有用結果，最好同時相對來說容許波長漂移和/或提供較低的信道串音。一般可以相信，有可能構建這樣的裝置，即，允許信道被可控提供到希望的輸出端口(即路由器)并且/或者允許一個新信息信號替換WDM信道(即引入/分出裝置)中的現有信息信號。可以確信的是，這樣的一些裝置包含有源(即被控制)信道分離，其中二進制或其它控制信號起作用以實現希望的路由或引入/分出配置。可以相信的是，許多這種系統被配置為使控制信號的變化(即路由或引入/分出功能的變化)影響(例如中斷或“接觸”)WDM信號中全部或基本上全部的信道。盡管對于一些應用來說這是可以接受的，但可以相信的是，其它應用(如異步、連續、實時和/或時間臨界信號)更易于由下面的裝置進行操作，即該裝置僅僅允許希望的信道進行重新路由或引入/分出變化，而WDM信號中的其它信道基本上不變或不被觸及。相應地，提供一種分路器/多路復用器和相關裝置如引入/分出裝置、路由器等，特別是對于窄帶寬信道系統是有用的，其中該多路復用器/分路器功能基本上是無源的，并且/或者其中不會隨路由或引入/分出功能的改變而改變的信道基本上不受影響或不被觸及。本專利技術包含對上述已有方法中的問題的認識。本專利技術涉及一個波長濾波器，它通過向相鄰信道提供不同的極化作用而進行操作。因此，如果多個信道按順序分配了連續的數字，則奇數信道將具有第一極化，而偶數信道具有第二極化。這種極化的變化允許奇數和偶數信道置于不同的光路徑上。通過此方式，本專利技術提供一個裝置或級，它把多個不相鄰信道同時與剩余的信道分開。前述的“交叉指形”信道的分隔意味著每個路徑中的信道通過兩倍于初始WDM信號的信道間分隔的信道間隔(典型的均勻間隔的信道)而分開。兩個由此產生的間隔加倍的信道信號中的每一個可進一步被分成包含四倍間隔的交替標號的信道的兩個信號，該系統在此意義上被認為是可以分級的。例如，一個原始WDM信號具有100兆赫茲(GHz)的信道間隔，這里所述的波長濾波器的第一迭代將產生兩個信號(一個具有信道1，3，5，7…，另一個具有信道2，4，6，8…)，這兩個信號中的每一個信號的信道以200GHz分開。波長濾波(如下所述使用一個不同的濾波器)的第二迭代將產生兩個信號，起源于總共四個信號(第一個信號具有信道1，5，9…，第二個信號具有信道3，7，11…，第三個信號具有信道2，6，10…，第四個信號具有信道4，8，12…)的第一和第二濾波信號中的每個信號，這4個信號中的每一個的信道與相鄰信道以400GHz分開。該過程可以重復充分地迭代，直到獲得希望的信道分隔為止。例如，通過使用所述波長濾波器至少在理論上可以迭代至每個信號一個信道(即WDM信號完全被分路)，或者也可將更傳統的分路裝置(傳統的波長濾波)和方法應用于由此產生的信號(502、503或504、505、506、507等)，其中增加的信道分隔允許成功地應用傳統的分路技術，特別是具有可接受的波長漂移容限和可接受的低串音。盡管“信道”可以指用于傳輸一個信息信號的一個頻段，但也可以僅僅部分分解或分路一個WDM信號，這樣分路器的一個或多個輸出可包括不止一個信道并且其自身可以是一個WDM信號(所具有的帶寬小于原始的WDM信號)。因為分路是在沒有控制信號時提供并且基本上是無源的，所以分路的信號作為基本上連續不中斷的信號提供。相應地，在一個實施例中，分路器可結合其它的裝置使用以獲得諸如引入/分出的功能性，在不影響、中斷或“觸及”任何沒有包含在變化中的信道的情況下就能夠改變引入/分出功能(諸如提供一個引入信號給一個不同的信道)。附圖說明圖1是根據本專利技術一個實施例的三級分路器的框圖；圖2表示圖1所示部分中的各種信號的信道分隔圖3a-3d所示為通過可結合圖1實施例使用的濾波器的波長帶的歸一化傳輸響應；圖4a和4b所示為用于分隔分量的濾波器的傳輸響應；圖5所示為可結合圖1的分路器使用的引入/分出裝置；圖6A所示為置于交叉或平行偏振器之間的一個雙折射元件的傳輸光譜；圖6B和C圖示了分別在平行和交叉偏振器之間放置的具有一個雙折射元件的裝置；圖7所示為根據本專利技術一個實施例的8信道分路器/多路復用器的框圖；圖8所示為100GHz 1*2分路器的實驗結果，表示已經獲得的較平坦頂部的光譜響應；圖9所示為使用根據本專利技術一個實施例的多路復用器的一個用于光的交叉連接的應用；圖10所示為根據本專利技術一個實施例的可編程波長引入/分出多路復用器的平面示意圖；圖11為圖10所示可編程波長引入/分出多路復用器的一部分的側視圖；以及圖12所示為圖10的可編程波長引入/分出多路復用器的透視圖。在圖1所示實施例中，8信道WDM信號501的信道的中心頻率以100GHz均勻分開。在圖1中，水平軸501表示波長，垂直線表示信道中心頻率的位置。(例如，中心頻率可以是193.5，193.6，193.7，193.8，193.9，194.0，194.1以及194.2太赫(THz))。WDM信號501由根據本專利技術實施例的波長濾波器100接收，該濾波器輸出第一和第二信號502、503。如果我們按順序給信道分配數字(這樣，例如“信道1”是集中于193.5太赫的信道，“信道2”是集中于193.6太赫的信道，如此等等)，則輸出信號502僅僅包含奇數信道(在本例中中心頻率分別為193.5，193.7，193.9，194.1太赫的信道1、3、5、7)，并且第二信號503僅僅包含偶數信道(在本例中中心頻率分別為193.6，193.8，194.0，194.2太赫的信道2、4、6、8)。因而，盡管所有的信道保持不變，但由于指形交叉的偶數和奇數信道的分離，所以兩個信號502、503中的每一個信號中的信道中心頻率以200GHz分隔，即兩倍于原始WDM信號5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于分路多信道的光ＤＷＤＭ信號的裝置，包括：第一濾波器，它接收所述ＤＷＤＭ信號，并且基本上同步提供包括第一極化的第一多個所述多信道的第一信號，并提供包括不同于所述第一多個的第二不同極化的第二多個所述多信道的第二信號；第一極化移位器， 它接收所述第一和第二信號，并且相對于所述第一信號的路徑移位所述第二信號的路徑。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：劉建羽，伍光義，黃聲揚，
申請(專利權)人：科倫技術公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]