半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括：將前后相鄰的兩個半導體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；調(diào)節(jié)后端半導體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；實現(xiàn)半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。本發(fā)明提供的對準方法簡化了解復用系統(tǒng)的操作，降低了成本，并對全光網(wǎng)及其偏振復用技術的發(fā)展具有很好的推動作用。
【專利說明】半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體光放大器【技術領域】，尤其涉及一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前高速率大容量通信系統(tǒng)已經(jīng)成為必然趨勢，偏振復用是一個發(fā)展途徑。半導體光放大器偏振主態(tài)對實現(xiàn)光偏振復用技術具有非常重要的意義。
[0003]當輸入光的偏振態(tài)對準半導體光放大器的偏振主態(tài)時，半導體光放大器輸出光的偏振態(tài)不隨半導體光放大器注入電流或者控制光功率等工作參量的改變而改變。在此基礎上，進一步將半導體光放大器的偏振主態(tài)調(diào)節(jié)到邦加球的極點，使輸出光偏振態(tài)隨半導體光放大器注入電流、控制光功率或者信號光功率等工作參量的變化沿著邦加球赤道變化，可實現(xiàn)對信號光偏振態(tài)的高速調(diào)節(jié)。
[0004]偏振復用技術正是利用半導體光放大器的這個特點對信號光的偏振態(tài)進行調(diào)節(jié)和控制的。在此，一個關鍵的指標是能否將輸入光偏振態(tài)的旋轉(zhuǎn)90度。目前，一個半導體光放大器，通過改變控制光功率，通常不能使信號光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的偏振復用是將激光器輸出的線偏振光分成兩束正交偏振光，對其分別進行信號調(diào)制，接收端放置兩個檢偏方向相互垂直的檢偏器，分別檢測出兩路信號光。該方式要求檢偏器方向必須與發(fā)射端信號光的兩個偏振方向分別一致，并且通信光路必須使用保偏光纖，成本較高。
[0005]另外，為滿足全光網(wǎng)的發(fā)展需求，需要考慮采用多個半導體光放大器級聯(lián)的方式，實現(xiàn)光控的信號光偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)。多個半導體光放大器級聯(lián)工作時，各個半導體光放大器偏振主態(tài)的對準是實現(xiàn)信號光偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的工作基礎。然而，現(xiàn)有技術中并涉及多個半導體光放大器級聯(lián)情況下偏振主態(tài)的對準方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)了多個半導體光放大器級聯(lián)情況下偏振主態(tài)的對準。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0008]一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法，該方法包括:
[0009]將前后相鄰的兩個半導體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；
[0010]調(diào)節(jié)后端半導體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；實現(xiàn)半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
[0011]進一步的，該方法還包括:
[0012]若當前級聯(lián)的半導體光放大器中，包含若干組前后相鄰的兩個半導體光放大器，則從靠近激光器對準光源的一組前后相鄰的兩個半導體光放大器開始對準，直至完成所有半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
[0013]一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0014]帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)；每一級半導體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級半導體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；
[0015]其中，該級聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對準光源的激光器。
[0016]進一步的，每一半導體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
[0017]進一步的，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)。
[0018]由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，基于主態(tài)原理的級聯(lián)半導體光放大器偏振主態(tài)調(diào)節(jié)方法，實現(xiàn)了半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)的對準，從而使級聯(lián)半導體光放大器的電流變化或者控制光功率變化引起的輸出偏振態(tài)的變化圍繞著對準的偏振主態(tài)在邦加球的赤道上旋轉(zhuǎn)，變化的偏振態(tài)始終是線偏振態(tài)，從而確保磁場方向夾角誤差最小，使信號光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)?；诩壜?lián)半導體光放大器的偏振復用是指分別利用兩級半導體光放大器的交叉偏振調(diào)制效應，將兩路獨立的帶有信號的控制光變換到一路信號光的兩個正交的線偏振態(tài)上，接收端只需檢測偏振光分束器的輸出即可恢復初始信號，從而簡化了解復用系統(tǒng)的操作，降低了成本。而實現(xiàn)級聯(lián)半導體光放大器的偏振主態(tài)對準，對于實現(xiàn)信號光光控偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)雙通道偏振復用，提高全光網(wǎng)的系統(tǒng)容量具有重要意義，對全光網(wǎng)及其偏振復用技術的發(fā)展具有很好的推動作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法的流程圖；
[0021]圖2本發(fā)明實施例二提供的一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準系統(tǒng)的不意圖；
[0022]圖3本發(fā)明實施例二提供的又一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準系統(tǒng)的不意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0024]實施例一[0025]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法的流程圖。如圖1所示，該方法主要包括如下步驟:
[0026]步驟11、將前后相鄰的兩個半導體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點。
[0027]具體的:首先，調(diào)節(jié)前端半導體光放大器的控制光功率，觀察其輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出的圓弧；然后，調(diào)節(jié)前半導體光放大器的前置偏振控制器，使前半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變?。辉僦貜蜕弦徊襟E，使得前端半導體光放大器輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑越來越小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點。
[0028]步驟12、調(diào)節(jié)后端半導體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；實現(xiàn)半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
[0029]該步驟與步驟11的具體實現(xiàn)方法類似，故不再贅述。需要強調(diào)的時，在實際應用過程中，若當前級聯(lián)的半導體光放大器中，若包含若干組前后相鄰的兩個半導體光放大器，則從靠近激光器對準光源的一組前后相鄰的兩個半導體光放大器開始對準，直至完成所有半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
[0030]本發(fā)明實施例基于主態(tài)原理的級聯(lián)半導體光放大器偏振主態(tài)調(diào)節(jié)方法，實現(xiàn)了半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)的對準，從而使級聯(lián)半導體光放大器的電流變化或者控制光功率變化引起的輸出偏振態(tài)的變化圍繞著對準的偏振主態(tài)在邦加球的赤道上旋轉(zhuǎn)，變化的偏振態(tài)始終是線偏振態(tài)，從而確保磁場方向夾角誤差最小，使信號光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉(zhuǎn)?；诩壜?lián)半導體光放大器的偏振復用是指分別利用兩級半導體光放大器的交叉偏振調(diào)制效應，將兩路獨立的帶有信號的控制光變換到一路信號光的兩個正交的線偏振態(tài)上，接收端只需檢測偏振光分束器的輸出即可恢復初始信號，從而簡化了解復用系統(tǒng)的操作，降低了成本。而實現(xiàn)級聯(lián)半導體光放大器的偏振主態(tài)對準，對于實現(xiàn)信號光光控偏振態(tài)正交旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)雙通道偏振復用，提高全光網(wǎng)的系統(tǒng)容量具有重要意義，對全光網(wǎng)及其偏振復用技術的發(fā)展具有很好的推動作用。
[0031]實施例二
[0032]本發(fā)明實施例提供一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括:
[0033]帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)；每一級半導體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級半導體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；
[0034]其中，該級聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對準光源的激光器。
[0035]進一步的，每一半導體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
[0036]進一步的，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)。
[0037]其示意圖可參見附圖2-3，圖2表示兩個半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)的對準系統(tǒng)，圖3表不若干個半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)的對準系統(tǒng)。[0038]圖2-圖3中，圖示說明如下:1-激光器，2-光隔離器，3-偏振控制器，4_半導體光放大器，5-光纖稱合器,6-偏振態(tài)分析儀,7-激光器,8-光隔離器,9-偏振控制器,10-半導體光放大器，11-光纖稱合器，12-激光器,13-偏振態(tài)分析儀。
[0039]圖2-圖3中，激光器1通過光纖與光隔離器2串聯(lián)，光隔離器2通過光纖與偏振控制器3串聯(lián),偏振控制器3通過光纖與半導體光放大器4串聯(lián),半導體光放大器4通過光纖耦合器5分別與下一級的光隔離器、偏振態(tài)分析儀6及激光器7串聯(lián)，經(jīng)過多個半導體光放大器級聯(lián)，每個半導體光放大器前端都有一個偏振控制器通過光纖與其串聯(lián)，偏振控制器前端有一個光隔離器通過光纖與其串聯(lián)，半導體光放大器后端通過一個光纖耦合器分別與下一級的半導體光放大器的前置光隔離器、偏振態(tài)分析儀及激光器串聯(lián)，最后，光隔離器8通過光纖與偏振控制器9串聯(lián)，偏振控制器9通過光纖與半導體光放大器10串聯(lián)，半導體光放大器10通過光纖耦合器11分別與激光器12及偏振態(tài)分析儀13串聯(lián)。
[0040]其中，本發(fā)明實施例中的激光器，可以采用JDS Uniphase公司CQF935/708型號的激光器，工作波段在1527-1610nm，產(chǎn)生穩(wěn)定的連續(xù)光和控制光；半導體光放大器，可以采用INPHENIX公司IPSAD1501-5110型號的半導體光放大器，工作電流為280mA，最大小信號增益為23.6dB，偏振相關增益為0.3dB ;偏振控制器，可以采用TH0RLABS公司FPC561型號的手動偏振控制器，光纖環(huán)直徑為56mm,光纖環(huán)調(diào)節(jié)角度為正負117.5度；或者，米用PH0TECH公司TOL3309A型號的電動偏振控制器，驅(qū)動電壓范圍為正負12V，波長范圍為1250?1650nm，用于調(diào)節(jié)并對準兩個半導體光放大器的偏振主態(tài)；偏振態(tài)分析儀，可以采用TH0RLABS公司PA530型號的偏振分析儀，用于觀察輸出光在邦加球上的偏振狀態(tài)。
[0041]需要說明的是，上述系統(tǒng)中包含的各個功能模塊所實現(xiàn)的功能的具體實現(xiàn)方式在前面的各個實施例中已經(jīng)有詳細描述，故在這里不再贅述。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準方法，其特征在于，該方法包括:將前后相鄰的兩個半導體光放大器作為一組，并調(diào)節(jié)前端半導體光放大器的前置偏振控制器，使前端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；調(diào)節(jié)后端半導體光放大器的前置偏振控制器，使后端半導體光放大器的輸出光偏振態(tài)在邦加球上畫出圓弧的半徑變小，直至圓弧縮小為邦加球上的一個點；實現(xiàn)半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括:若當前級聯(lián)的半導體光放大器中，包含若干組前后相鄰的兩個半導體光放大器，則從靠近激光器對準光源的一組前后相鄰的兩個半導體光放大器開始對準，直至完成所有半導體光放大器偏振主態(tài)的對準。
3.一種半導體光放大器級聯(lián)偏振主態(tài)高可靠性對準系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:帶有前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)；每一級半導體光放大器均經(jīng)由后置耦合器與后一級半導體光放大器的前置光隔離器，以及一反向激光器相連；其中，該級聯(lián)串的輸入端還連有一用于輸入對準光源的激光器。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一半導體光放大器還經(jīng)由后置耦合器與一偏振態(tài)分析儀相連。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中包含了若干組帶有前置激光器、前置光隔離器、前置偏振控制器和后置耦合器的半導體光放大器串聯(lián)式級聯(lián)。
【文檔編號】H01S3/23GK103715598SQ201410007199
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】朱哲, 盛新志, 馮震, 毛亞雅, 王苒, 高松 申請人:北京交通大學