[发明专利]一种基于啁啾光栅可调谐色散补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于啁啾光栅可调谐色散补偿装置，属于光通信领域。

背景技术

近年来，随着光通信得发展，网络容量也在不断扩大。实用化光通信网络的单波传输速率已达到10Gbit/s量级甚至40Gbti/s，色散已成为光信号传输质量劣化、误码率增加的不可忽视因素。实践证明，无论是主干网，还是城域网，光传输系统的色散补偿都是维护传输质量的必要单元。与此同时，光通信网络相关支撑器件的多样化和可配置功能使得普通的点到点波分复用通信系统拥有灵活节点，实现高效的灵活组网。城域网通过不同拓扑结构将具有不同传输物理特性的子网络连接。特别是光交换/路由器、光分插复用器等关键光节点技术能完成光节点处任意光纤端口之间的光信号交换及选路，增加光网络传输路径不确定性。而光信号色散、光脉冲展宽与路径密切相关，色散补偿单元必须具备动态可调谐功能才适应下一代光通信网发展需要。从国内外实验研究来看，动态色散补偿技术对优化光网络传输质量、充分发挥组网灵活性起到重要作用已成为研究色散问题的下一个发展方向。

光纤色散造成了脉冲展宽，引起码间干扰，使得误码率提高，通信质量度下降，成为了光纤远距离传输的一个主要的碍阻。例如，普通单模光纤(SMF)，它在1550nm窗口的色散系数约为17ps/(nm·km)，传输100km后色散可达到1700ps/nm，而对于10Gbit/s的系统，它的最大色散容限是1000ps/nm.可见，要使系统正常运转，必须进行色散补偿。当前，国际上对色散补偿的研究较多，已经提出的色散补偿方案有：啁啾光纤光栅(CFG)、色散补偿光纤(DCF)、色散支持传输(DST)、频谱反转、预啁啾和光纤孤子传输等技术.这些方法各有优缺点，其中CFG因其体积小、重量轻、成本低、灵活方便、插入损耗低、与光纤兼容性好、波长选择性好等特点而受到普遍的重视，成为当今研究的热点。现在使用啁啾光栅进行色散补偿的装置主要有两种方式，一种是利用负温度系数的材料对啁啾光栅进行封装，使啁啾光栅的色散量不受环境影响，但色散补偿量恒定，不适合动态色散补偿场合；另外一种技术是利用温度调谐的方法改变啁啾光栅的色散量进行色散补偿，但需要对装置持续加热，使其维持在一定温度，在低温工作环境功耗较大，而且温度调谐方式响应速度较慢，容易引起中心波长漂移。

发明内容

本发明的目的是解决利用负温度系数的材料对啁啾光栅进行封装不适合动态色散补偿场合，利用温度调谐的方法改变啁啾光栅的色散量进行色散补偿响应慢以及容易应起中心波长漂移的问题，提供了一种基于啁啾光栅的应力可调谐色散补偿装置。

本发明包括矩形的悬臂梁、悬臂梁支撑架、上驱动器、下驱动器、啁啾光栅、第一直流电源、第二直流电源，上定位件和下定位件，

悬臂梁支撑架为向侧面开口的U形支撑架，悬臂梁支撑架的侧面中部与矩形的悬臂梁的一端固定连接，矩形的悬臂梁平行设置在悬臂梁支撑架的上顶面和下底面之间，上定位件的移动端设置在悬臂梁支撑架的上顶面，上定位件的固定端设置在上驱动器的顶端，下定位件的移动端设置在悬臂梁支撑架的下底面，下定位件的固定端设置在下驱动器的底端，

矩形的悬臂梁的另一端设置在上驱动器的底端和下驱动器的顶端之间，矩形的悬臂梁与上驱动器的底端之间固定连接，矩形的悬臂梁与下驱动器的顶端之间固定连接，

上驱动器的两端分别连接第一直流电源的正负极、下驱动器的两端分别连接第二直流电源的正负极，上驱动器的顶端和下驱动器的顶端所接电源极性相同，

矩形的悬臂梁侧面设置有一道矩形凹槽，所述矩形凹槽内粘接有啁啾光栅，所述矩形凹槽与矩形的悬臂梁的底面的夹角为15度，啁啾光栅的中心点处于矩形的悬臂梁的中性面上，

上驱动器和下驱动器采用电致活性聚合物。

本发明的优点：本发明提出的基于悬臂梁的应力调谐方式，使用电致活性聚合物作为驱动装置，结构简单，功耗低，具有毫秒级的响应时间。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式包括矩形的悬臂梁1、悬臂梁支撑架2、上驱动器3、下驱动器4、啁啾光栅5、第一直流电源6、第二直流电源7，上定位件8和下定位件9，