[发明专利]用级联标准具对光学色散补偿合成器进行连续调节

说明书

技术领域

本发明的所属技术领域为光学色散补偿。更具体地说，本发明 涉及设计级联标准具以产生可调色散补偿合成器的方法，以及用于 调节它们的方法。

背景技术

当光学系统转移到更高的传输速率，例如40Gbs时，需要对系 统中的残余色散进行补偿，以避免传输损失。残余色散是在用于典 型的光学传输系统中的光纤设备和固定的色散补偿器的色散之间的 不完全的匹配的产物。为了解决这一问题，已经就致力于开发可调 色散补偿装置以代替和/或增补现存的固定的色散补偿装置而进行了 大量的努力。此外，随着光学传输系统发展出了更灵活的以及可重 新配置的系统结构，当通过重新配置改变了节点距离时，需要对色 散进行动态补偿。

为了最小化由于在高传输比特率例如40Gbps处的色散而引起 的传输损耗，通常使用闭环调节方法。在闭环调节方法中，提供给 控制器的反馈信号是与系统损耗相关联的，且被控制的调节装置是 可调色散补偿器(TDC)。在闭环系统中调节色散需要该装置在所 有的网络通道上连续地既调节色散又调节色散斜率。在可用的TDC 中，当色散从一个值调节到另一个值时，该信号可能在到达预期的 状态前先经过黑状态。目前，还没有已知对基于标准具的色散补偿 装置解决这个问题的方案。

存在许多已知的用于提供可调色散补偿的途径。这些技术包 括：标准具、布拉格光纤光栅(FBG)、阵列波导光栅(AWG)、 虚拟成像相位阵列(virtual imaged phased array)(VIPA)、马赫 -曾德尔干涉仪(MZI)、以及平面光波电路(PLC)。这些技术都 没有产生连续色散和/或连续色散斜率调节。

发明内容

我们已经开发出了用于设计多级级联标准具TDC装置的各个级 的方法，以允许用于在预期的范围内进行连续的热-光调节而不存在 信号损耗的方法。这允许信号在调节过程中不经过黑斑，甚至在质 量上也不会存在明显减少而进行传输。该方法涉及在完全装配后为 作为温度的一个函数的光谱群延迟曲线(profile)表现每个标准具 级。这是由于允许的制造公差导致的性能变化的原因。然后，使该 群延迟曲线与预期的理论群延迟曲线拟合。典型的通过改变以获得 最佳的拟合的参数是：表面1和表面2的反射率、腔1和腔2的自 由光谱区(FSR，free spectrum range)、和解释群延迟测量中的不 确定性的群延迟偏移和倾斜度。得到的各个级的理论标准具群延迟 曲线被用于一系列的求解算法，以确定标准具位置(温度)，该位 置优化合成了目标色散以及可任选的在目标色散通带(频道宽度) 和波长范围内的色散斜率。

附图说明

结合下列附图进行考虑可以更好地理解本发明，其中：

图1是示出了典型的标准具的操作的示意图；

图2是使用了具有独立的温度控制器的标准具的三级级联TDC 的示图；

图3是用于由本发明的方法制造的优选的设计中的双腔标准具 的示图；

图4是从法布里-珀罗物理模型获得的拟合曲线结果的图表；

图5是12个独立的标准具级的视图，示出了色散与温度的关 系；

图6是关于图5的12个级的色散与ITU波长的关系图；

图7是给出根据本发明的一个方面设计的12级TDC装置的示 例的目标色散与温度设定点的关系图；和

图8是平均色散与波长的关系图，示出了根据本发明的另一方 面的色散斜率补偿。

具体实施方式

本发明的设计方法旨在用于任何合适的标准具结构。优选的实 施例是法布里-珀罗(FP)标准具、Gires-Tournoise(GT)标准 具、以及两者的结合。尽管应当理解本发明不是仅限于此的，下面 的描述主要集中于标准具以及标准具的结合，这些标准具包括至少 一个FP标准具。