[发明专利]相位调制装置、接收器、发射器以及相位调制方法

说明书

本发明提供一种相位调制装置，其包括推迟装置和控制装置。推迟装置由第一偏振本征态SOP_f和第二偏振本征态SOP_s表征。根据第二偏振本征态SOP_s偏振的光在穿过所述推迟装置后获得相对于根据第一偏振本征态SOP_f偏振的光的延迟，所述延迟对应于λ/2±30％，优选地λ/2±20％，并且最优选地λ/2±10％。推迟装置被布置为接收具有偏振状态SOP_i的输入光并且发射输出光，所述偏振状态SOP_i相对于第一偏振本征态SOP_f和第二偏振本征态SOP_s中的一者界定在预定角度范围内的角度。控制装置被配置为控制以下至少一者：输入光的偏振状态SOP_i与各偏振本征态SOP_f、SOP_s之间的角度的变化小于0.1*π，优选地小于0.05*π，并且最优选地小于0.02*π；以及穿过所述推迟装置后的延迟量的变化小于0.3*λ，优选地小于0.2*λ，并且最优选地小于0.1*λ，使得获得输出光上的相移为π±30％、优选地π±20％并且最优选地π±10％。

技术领域

本发明属于光学数据传输领域。更具体地说，本发明涉及相位调制装置、接收器、发射器以及相位调制方法。

背景技术

相位调制是指将调制信号编码为载波的瞬时相位的变化而载波的振幅和频率可以保持不变的调制技术。

广泛使用的相位调制器类型是电光调制器，其利用电光效应，即响应于电场来改变介质的折射率。可以根据所施加的电场来操纵穿过电光介质的光束，从而对光束的相位、频率、振幅和/或偏振施加调制。

另外类型的相位调制器包括液晶调制器、(例如光纤的)折射率变化或长度变化的热诱导以及通过拉伸的长度变化。相位调制器经常在集成光学器件中实施，其中在波导中对光进行调制。

电光效应是由扭曲构成介质的颗粒的位置、取向和/或形状的力造成的。例如，铌酸锂晶体的折射率随施加电场而改变，从而减慢了行进穿过晶体的光。离开晶体的光的相位与光穿过其所需的时间成比例。总相移可以包括动态分量和几何分量。

诱发为π的相变所需的电压通常称为半波电压。在普通电光相位调制器中，半波电压为几伏到几十伏。需要合适的电子电路来在短时间周期(例如，几纳秒)内切换电压。

发明内容

在此背景下，本发明的基本问题是提供一种用于快速且/或能量有效的相位调制的装置和方法。

这个问题由分别根据权利要求1、12、15和16所述的相位调制装置、接收器、发射器以及方法解决。在附属权利要求项中定义优选实施例。

根据本发明的第一方面，提供一种相位调制装置，其包括推迟装置和控制装置。推迟装置由第一偏振本征态SOPf和第二偏振本征态和SOPs表征。根据第二偏振本征态SOPs偏振的光在穿过所述推迟装置后获得相对于根据第一偏振本征态SOPf偏振的光的延迟，所述延迟对应于λ/2±30％，优选地λ/2±20％，并且最优选地λ/2±10％。推迟装置被布置为接收具有偏振状态SOPi的输入光并发射输出光，所述偏振状态SOPi相对于第一偏振本征态SOPf和第二偏振本征态SOPs中的一者界定在预定角度范围内的角度。控制装置被配置为控制以下至少一者：

·输入光的偏振状态SOPi与各偏振本征态SOPf、SOPs之间的角度的变化小于0.1*π，优选地小于0.05*π，并且最优选地小于0.02*π；以及

·穿过所述推迟装置后的延迟的变化小于0.3*λ，优选地小于0.2*λ，并且最优选地小于0.1*λ，

使得在输出光上获得的相移为π±30％、优选地π±20％并且最优选地π±10％。