[发明专利]一种实现相干光接收的解调方式及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域中一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。

背景技术

DPSK在目前高速光纤通讯系统中具有较高的使用价值，DQPSK调制格式是目前研究的热点，且越来越多的器件厂商开始提供高速DQPSK调制器。相干光调制解调技术是目前DPSK和DQPSK的升级产品。相对于DPSK和DQPSK的调制格式，相干光调制解调技术的优势是：具有超高的色散容忍度，较高的偏振模色散容忍度，特别是在不需要提高当前电子电路的技术难度下能把目前的光传输速率从40G提高到100G以上。

当今时代随着互联网的迅速发展以及3G网络的广泛使用，使得光传输的容量要越来越大，因此对光传输速率提出了更高的要求。相干光调制解调技术能够使光传输速率得到很大的提高，目前40G的DQPSK解调技术开始进入商业领域，相干光调制解调技术能够将传输速率提高到100G以上，能够大大满足当今时代的要求，走向全面商用。

发明内容

本发明的目的在于提供了用于实现对光通信领域中一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置。该解调装置和方法采用了微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。

一种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式，由基本单元：输入准直器、波片、分合光组合镜、偏振分光、输出准直器、反射镜等构成。

本发明提出第一种实现偏振复用相干光调制信号的解调方式及其装置，由基本单元：两个输入准直器，一个0°λ/4波片，一个分合光组合镜，二个位移片，两个屋脊棱镜，两个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的两路输入光Signal Input和Local Oscillator Input都为保偏光PM 45°，输出端为四路单模光SM输出。该解调装置和方法采用微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。

本发明提出的第二种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置，由基本单元：两个输入准直器，四个位移片，一个45°λ/4波片，二个22.5°λ/2波片，三个直角棱镜，一个分合光组合镜，两个屋脊棱镜，两个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的Signal Input为单模光SM输入，Local Oscillator Input为保偏光PM 45°输入，输出端为四路单模光SM输出。与第一种结构相比较，第二种实现了Signal Input两个偏振态的同时相干解调，避免了第一种结构中Signal Input输入需要分保偏输入的缺点，实现结构更为紧凑精密。

本发明提出的第三种实现偏振复用的相干光调制信号的解调方式及其装置，与第二种结构相类似增加了4路输出，可以实现输出端的差分接收。由基本单元：两个输入准直器，六个位移片，一个45°λ/4波片，二个22.5°λ/2波片，六个直角棱镜，一个分合光组合镜，四个屋脊棱镜，四个双光纤输出准直器等组合构成。该解调装置和方法中的Signal Input也为单模光SM输入，Local Oscillator Input也为保偏光PM 45°输入，输出端为八路单模光SM输出。该解调装置和方法同样采用微光光学设计集成在热稳定基板上，具有良好的温度稳定性、结构紧凑精密。

本发明的关键之处在于(以第二种结构为例说明)：

1，使用45°λ/4波片，使一束线偏振光，变成圆偏振光，也就是使一束线偏振光变成两束有90°相位差的线偏振光。其中λ/4波片也可以是3λ/4，5λ/4，7λ/4等一系列波片。波片角度，根据光输入输出的配置既可以是45°也可以是0°，或者是其它任意角度，凡是能实现使一束线偏振光变成两束具有90°相位差的线偏振光的装置都属于本发明的精神和范围内。

2，使用22.5°λ/2波片，使线偏振光旋转45°，该波片原理上不引入相位差。其中22.5°λ/2波片也可以使67.5°λ/2波片，或者是其它能实现45°偏振旋转的结构。

3，保偏光PM 45°输入到位移片上，输出为两个强度相等的线偏振光。

4，单模光SM输入到位移片上，输出分解为两个偏振态。

5，上下层各对应一个偏振态。上下两层的结构基本对称。

6，输出端都为单模光SM，输出端结构除了图示的位移片加屋脊棱镜外，也可以是双折射楔角片对(PMBC Core)。输出准直器既可是双光纤准直器也可以是单光纤准直器。