[发明专利]一种基于LCOS的可调色散补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，具体说是一种基于LCOS(硅基液晶，Liquid Crystal On Silicon，简称LCOS)的可调色散补偿装置。

背景技术

色散使光脉冲展宽导致光脉冲之间产生干扰，使得光纤传输系统的误码性能变坏。10Gbit/s光传输系统的色散受限距离约60km，和10Gbit/s系统相比，40Gbit/s光传输系统的色散容限距离要降低16倍，色散容限只有50ps/nm，相当于3km单模光纤引起的色散。对于40Gbit/s光传输系统，业界采用固定色散值的色散补偿模块进行粗色散补偿，采用可调色散补偿装置对链路残留的色散进行补偿。

美国专利US2003/0210401A1公开了一种级联GT腔(Gires-Tournois，一种前表面低反，后表面高反的标准具，简称GT腔)进行可调色散补偿的方法，由于GT腔的调谐需采用热控或者机械控制，色散的调节时间在秒级，调节速度较慢。而且采用分立的GT腔进行级联，需要匹配每个GT腔的参数，增加了制作成本和难度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于LCOS的可调色散补偿装置，通过调节LCOS不同区域的相位大小实现色散调谐功能，由于LCOS在进行相位调节时的响应时间在毫秒级，调节速度较快；而且LCOS作为一个整体，改变不同区域像素的电压就能针对该区域的相位进行调节，较之分立GT腔的调节更方便。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于LCOS的可调色散补偿装置，其特征在于，包括：

环行器101，其环行器输入端11接收光信号，并将光信号从第一输出端12输出，所述环行器101还设有第二输出端13，

第一输出端12通过光纤连接到单光纤准直器102的单光纤准直器输入端21，

单光纤准直器102后方依次设有双折射晶体103、1/2波片104和PMD补偿片105，

PMD补偿片105后方设有部分反射镜106，且经过PMD补偿片105后的光信号以角度θ入射到部分反射镜106，

部分反射镜106后方设有与其平行的硅基液晶LCOS 107，

部分反射镜106前下方设有与部分反射镜106和硅基液晶107适配的第一全反镜108和第二全反镜109，且第一全反镜108的反射光能再次以角度θ入射到部分反射镜106，

第二全反镜109用于将入射的光信号沿原路返回，最后从环行器的第二输出端13输出。

在上述技术方案的基础上，所述的基于LCOS的可调色散补偿装置100的光路路径是：

光信号从环行器101的环行器输入端11输入，从环行器101的第一输出端12输出，环行器101的第一输出端12与单光纤准直器102的单光纤准直器输入端21用光纤连接，从环行器101的第一输出端12输出的光信号经单光纤准直器102准直后入射到双折射晶体103，双折射晶体103对入射光信号进行偏振分束，然后通过1/2波片104转化为同一偏振方向的偏振光，再经过PMD补偿片105对双折射晶体103和1/2波片104带来的PMD进行补偿；经过PMD补偿片105后的光信号以角度θ入射到部分反射镜106，光信号在部分反射镜106和硅基液晶107之间多次反射并从部分反射镜106透射后入射到第一全反镜108，第一全反镜108的反射光再次以角度θ入射到部分反射镜106，在部分反射镜106和硅基液晶107之间多次反射并从部分反射镜106透射后再次入射到第一全反镜108，光信号在部分反射镜106、硅基液晶107和第一全反镜108之间多次反射透射后入射到第二全反镜109；第二全反镜109将入射的光信号沿原路返回，经部分反射镜106、硅基液晶107和第一全反镜108多次反射透射后回到PMD补偿片105，PMD补偿片105对返回光信号的PMD进行预补偿，再经1/2波片104和双折射晶体103偏振合束后回到单光纤准直器102，最后从环行器101的第二输出端13输出。

在上述技术方案的基础上，所述的以角度θ入射到部分反射镜106的光信号在部分反射镜106和硅基液晶107之间多次反射的多光束干涉的复反射率用R表示，从部分反射镜106透射后相邻光束的光程差用L表示，部分反射镜106的振幅反射率用r₁表示，硅基液晶107的振幅反射率用r₂表示；

则复反射率R的表达式为：