光纖相位補(bǔ)償器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種光纖相位補(bǔ)償器，光纖相位補(bǔ)償器的單縱模激光器的激光由光纖耦合器分為兩束，一束輸入第一波分復(fù)用器，與傳輸光信號(hào)共輸至傳輸光纖，傳輸光纖的一段纏繞在壓電陶瓷(PZT)上，傳輸光纖另一端接第二波分復(fù)用器，輸出的單縱模激光信號(hào)被第二光纖反射鏡反射經(jīng)傳輸光纖返回，在光纖耦合器與本地單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，干涉光信號(hào)進(jìn)入反饋控制電路，控制信號(hào)控制PZT伸縮幅度，改變其上光纖光程，對(duì)傳輸光信號(hào)相位補(bǔ)償。先設(shè)置光纖相位補(bǔ)償器的穩(wěn)定相位點(diǎn)，PZT自動(dòng)補(bǔ)償相位；達(dá)到PZT調(diào)節(jié)極限時(shí)重新設(shè)置。本實(shí)用新型一級(jí)補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定相位傳輸距離達(dá)25km，可多級(jí)組成級(jí)聯(lián)光纖相位補(bǔ)償器。
【專利說(shuō)明】光纖相位補(bǔ)償器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光纖通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光纖相位補(bǔ)償器，以精確補(bǔ)償傳輸光信號(hào)光程改變產(chǎn)生的抖動(dòng)誤差。
【背景技術(shù)】
[0002]受到環(huán)境溫度變化的影響，單模光纖會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮以及折射率變化等效應(yīng)，環(huán)境中的振動(dòng)也會(huì)引起光纖折射率的微小變化，這些環(huán)境因素的改變均會(huì)使光纖中傳輸光信號(hào)的光程產(chǎn)生改變，出現(xiàn)抖動(dòng)。光纖授時(shí)系統(tǒng)、相位相關(guān)高速光纖射頻信號(hào)傳輸(ROF)系統(tǒng)等特殊光信號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)光程的精度要求非常高，環(huán)境溫度和振動(dòng)對(duì)光纖的影響往往使得系統(tǒng)的光程抖動(dòng)誤差大大超出容限，嚴(yán)重降低系統(tǒng)的使用性能。但長(zhǎng)距離的光纖無(wú)法避免環(huán)境溫度和振動(dòng)的影響，現(xiàn)有的相位相關(guān)高速光纖射頻信號(hào)傳輸(ROF)系統(tǒng)傳輸IOGHz載波信號(hào)時(shí)，要滿足相位偏差小于5°的情況下，傳輸距離不足50米。故迫切需要解決環(huán)境因素造成的光纖中傳輸光信號(hào)的光程改變的問(wèn)題，以滿足光纖授時(shí)系統(tǒng)等特殊光信號(hào)傳輸系統(tǒng)對(duì)光程的高精度要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種光纖相位補(bǔ)償器，單縱模激光與傳輸光信號(hào)共同在傳輸光纖內(nèi)傳輸，傳輸光纖的一段纏繞在壓電陶瓷上，單縱模激光信號(hào)反射返回與本地單縱模激光信號(hào)在干涉儀中產(chǎn)生干涉，干涉光信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送入反饋控制電路，反饋控制電路控制壓電陶瓷的電致伸縮的幅度，從而改變其上纏繞的傳輸光纖的光程，補(bǔ)償相位，免除傳輸光信號(hào)的光程改變。
[0004]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種光纖相位補(bǔ)償器，包括單縱模激光器、光纖耦合器、光纖干涉儀、壓電陶瓷、傳輸光纖和反饋控制電路，本實(shí)用新型分別在傳輸光纖兩端設(shè)置第一波分復(fù)用器和第二波分復(fù)用器。單縱模激光器發(fā)出波長(zhǎng)與傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)不同的激光，由2X2光纖稱合器的第一端口接入分為兩束，其中從第二端口輸出的一束激光輸入第一波分復(fù)用器的透射端，傳輸光信號(hào)輸入第一波分復(fù)用器的反射端，二者共同由第一波分復(fù)用器的公共端輸出至傳輸光纖，傳輸光纖的一段纏繞在壓電陶瓷(PZT)上，傳輸光纖的另一端連接第二波分復(fù)用器的公共端，第二波分復(fù)用器的反射端輸出傳輸光信號(hào)，透射端輸出單縱模激光信號(hào)送到第二光纖反射鏡。第二光纖反射鏡將單縱模激光信號(hào)反射，經(jīng)傳輸光纖返回，從第一波分復(fù)用器的公共端進(jìn)入，再由第一波分復(fù)用器的透射端進(jìn)入2X2光纖耦合器的第二端口 ；而2X2光纖耦合器分出的另一束單縱模激光信號(hào)由第三端口送至第一光纖反射鏡被反射，作為本地單縱模激光信號(hào)返回2X2光纖耦合器第三端口，按邁克爾遜干涉儀原理，2 X 2光纖耦合器作為光纖干涉儀，本地單縱模激光信號(hào)與經(jīng)傳輸光纖返回的單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，按二光信號(hào)相位的不同、形成功率幅度不同的干涉光信號(hào)。當(dāng)傳輸光纖受環(huán)境溫度及振動(dòng)影響改變光程時(shí)，往返傳輸?shù)膯慰v模激光的相位會(huì)發(fā)生改變，與本地單縱模激光信號(hào)干涉后產(chǎn)生的干涉光光強(qiáng)隨之改變。作為光纖干涉儀的2X2光纖耦合器的第四端口輸出干涉光信號(hào)，接入光電探測(cè)器轉(zhuǎn)為電信號(hào)送入反饋控制電路，反饋控制電路根據(jù)所得干涉光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)產(chǎn)生對(duì)壓電陶瓷的控制信號(hào)，接入壓電陶瓷，控制其電致伸縮幅度，改變其上纏繞的傳輸光纖的光程，調(diào)整單縱模激光往返傳輸光纖后的相位，使干涉儀輸出的光信號(hào)功率幅度恢復(fù)到初始值，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸光信號(hào)相位的補(bǔ)償。
[0005]所述傳輸光纖為單模光纖。
[0006]所述單縱模激光器輸出的激光為穩(wěn)定功率的連續(xù)激光，且在傳輸光纖內(nèi)的相干長(zhǎng)度至少大于兩倍傳輸光纖的長(zhǎng)度。
[0007]所述第一、第二光纖反射鏡工作波長(zhǎng)與單縱模激光器波長(zhǎng)一致。
[0008]所述2X2光纖稱合器和第一光纖反射鏡可用2個(gè)1X2光纖稱合器和光纖環(huán)行器代替，按馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀原理構(gòu)成光纖干涉儀，即單縱模激光器發(fā)出的激光，接入第一 1X2光纖耦合器分為兩束，其中一束激光經(jīng)光纖環(huán)行器輸入第一波分復(fù)用器的透射端；另一束激光作為本地單縱模激光信號(hào)接入第二 1X2光纖耦合器一個(gè)輸入端口 ；從傳輸光纖另一端返回的單縱模激光信號(hào)經(jīng)光纖環(huán)行器進(jìn)入第二 1X2光纖耦合器另一輸入端口，與本地單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，第二 I X 2光纖耦合器的輸出端口與光電探測(cè)器相連接、送入干涉光信號(hào)。
[0009]所述單縱模激光器的波長(zhǎng)包含在第一、第二波分復(fù)用器的透射端工作波長(zhǎng)內(nèi)，第一、第二波分復(fù)用器的透射端帶寬內(nèi)不包含傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)，且?guī)捲秸胶?，?yōu)先選擇透射端帶寬為100G規(guī)格的波分復(fù)用器。
[0010]所述光電探測(cè)器是可響應(yīng)單縱模激光器工作波長(zhǎng)的有光纖尾纖的光電二極管，其將傳輸光纖上返回的單縱模激光信號(hào)和本地參考單縱模激光信號(hào)相干涉產(chǎn)生的光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)送入反饋控制電路。
[0011]所述反饋控制電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、算法模塊和放大輸出模塊，將光電探測(cè)器輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，并按一定算法得到控制壓電陶瓷的電壓信號(hào)，放大輸出至壓電陶瓷PZT。當(dāng)傳輸光纖上的激光相位改變時(shí)，壓電陶瓷PZT正負(fù)極加載的電壓隨之變化，壓電陶瓷PZT的電致伸縮效應(yīng)幅度改變，使纏繞在壓電陶瓷PZT上的傳輸光纖拉伸程度改變，從而使傳輸光纖上的激光信號(hào)相位恢復(fù)到初始值。
[0012]所述纏繞傳輸光纖的壓電陶瓷PZT是單個(gè)圓筒狀壓電陶瓷PZT。
[0013]或者，所述纏繞傳輸光纖的壓電陶瓷PZT是兩個(gè)圓筒狀壓電陶瓷PZT，二者纏繞的傳輸光纖長(zhǎng)度的比例大于10/1，小于100/1。其中壓電陶瓷PZT上纏繞的較長(zhǎng)傳輸光纖用于光纖相位粗補(bǔ)償，另一壓電陶瓷PZT上纏繞的較短傳輸光纖用于光纖相位精補(bǔ)償，共同完成大量程的光纖相位補(bǔ)償，并達(dá)到極高的補(bǔ)償精度；
[0014]纏繞在壓電陶瓷PZT上的傳輸光纖的長(zhǎng)度與傳輸光纖總長(zhǎng)度比例大于或等于1/100。纏繞在壓電陶瓷PZT上的傳輸光纖在壓電陶瓷PZT兩極電壓為零時(shí)處于緊繞狀態(tài)，不會(huì)松弛。
[0015]所述單縱模激光器、2X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、第一光纖反射鏡、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)；或者所述單縱模激光器、1X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、光纖環(huán)行器、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型光纖相位補(bǔ)償器一級(jí)可補(bǔ)償?shù)墓饫w傳輸距離最大為25km，為獲得更長(zhǎng)的穩(wěn)定相位傳輸距離，本實(shí)用新型的光纖相位補(bǔ)償器可2?4級(jí)組成級(jí)聯(lián)光纖相位補(bǔ)償器，即在一級(jí)光纖相位補(bǔ)償器傳輸光纖的另一端再連接下一級(jí)的光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)、下一級(jí)的傳輸光纖和對(duì)端的波分復(fù)用器的光纖反射鏡，使穩(wěn)定相位的傳輸距離成倍增加。最大級(jí)聯(lián)數(shù)受相位相關(guān)高速光纖射頻信號(hào)(ROF)信號(hào)在光纖中最低可接受傳輸質(zhì)量的限制，主要是受最大可接受傳輸信號(hào)的偏振模色散(PDM)以及最低可接受載噪比的限制。
[0017]本實(shí)用新型光纖相位補(bǔ)償器電源接通后，首先由反饋控制電路將壓電陶瓷正負(fù)極電壓從零逐漸加大，至最大設(shè)置電壓的一半，同時(shí)由光電探測(cè)器連續(xù)監(jiān)測(cè)，得到壓電陶瓷正負(fù)極電壓加大時(shí)光功率變化的最大值和最小值；再逐漸向下微調(diào)壓電陶瓷正負(fù)極電壓，至光電探測(cè)器監(jiān)測(cè)到光功率達(dá)到最大值和最小值之間的平均值、且調(diào)節(jié)壓電陶瓷正負(fù)極電壓變化的趨勢(shì)和光功率變化趨勢(shì)一致；以此時(shí)的壓電陶瓷正負(fù)極電壓為光纖相位補(bǔ)償器的穩(wěn)定相位點(diǎn)；當(dāng)光電探測(cè)器監(jiān)測(cè)到光功率變大或變小時(shí)，根據(jù)光功率的變化趨勢(shì)反向改變壓電陶瓷電壓，改變纏繞在壓電陶瓷上傳輸光纖的拉伸長(zhǎng)度，以反向補(bǔ)償激光信號(hào)的相位變化，并使光電探測(cè)器監(jiān)測(cè)到的光功率穩(wěn)定在平均值上。當(dāng)環(huán)境溫度改變較大，使壓電陶瓷控制電壓達(dá)到最大設(shè)置電壓或零電壓的極限時(shí)，反饋控制電路自動(dòng)重新設(shè)置光纖相位補(bǔ)償器的穩(wěn)定相位點(diǎn)，再進(jìn)行相位補(bǔ)償。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型光纖相位補(bǔ)償器的有益效果是:1、對(duì)光信號(hào)在光纖中傳輸受到距離及環(huán)境溫度變化、振動(dòng)影響改變相位進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)一級(jí)可補(bǔ)償?shù)墓饫w傳輸距離最大達(dá)25km光信號(hào)的穩(wěn)定相位傳輸；2、長(zhǎng)距離的光信號(hào)透明傳輸，與傳輸光信號(hào)的波長(zhǎng)、速率、調(diào)制形式、傳輸方向無(wú)關(guān)；3、本光纖相位補(bǔ)償器可多級(jí)構(gòu)成級(jí)聯(lián)的光纖相位補(bǔ)償器，獲得成倍增加的穩(wěn)定相位傳輸，最大傳輸距離可達(dá)IOOkm以上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為級(jí)聯(lián)的本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]采用邁克爾遜干涉儀的光纖相位補(bǔ)償器。
[0024]本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例如圖1所示，包括單縱模激光器、光纖耦合器、光纖干涉儀、壓電陶瓷、傳輸光纖和反饋控制電路，所述傳輸光纖為單模光纖。傳輸光纖兩端設(shè)置第一波分復(fù)用器和第二波分復(fù)用器。單縱模激光器輸出的激光為穩(wěn)定功率的連續(xù)激光，其波長(zhǎng)與傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)不同，且在傳輸光纖內(nèi)的相干長(zhǎng)度至少大于兩倍傳輸光纖的長(zhǎng)度。單縱模激光器發(fā)出的激光，接入2X2光纖稱合器的第一端口分為相同的兩束，其中第二端口輸出的一束激光輸入第一波分復(fù)用器的透射端，傳輸光信號(hào)輸入第一波分復(fù)用器的反射端，二者共同由第一波分復(fù)用器的公共端輸出至傳輸光纖，傳輸光纖的一段纏繞在壓電陶瓷(PZT)上，傳輸光纖的另一端連接第二波分復(fù)用器的公共端，第二波分復(fù)用器的反射端輸出傳輸光信號(hào)，透射端輸出單縱模激光信號(hào)送到第二光纖反射鏡。第二光纖反射鏡將單縱模激光信號(hào)反射，經(jīng)傳輸光纖返回，從第一波分復(fù)用器的公共端進(jìn)入，再由第一波分復(fù)用器的透射端進(jìn)入2X2光纖耦合器的第二端口 ；而2X2光纖耦合器分出的另一束單縱模激光信號(hào)由其第三端口送至第一光纖反射鏡被反射，作為本地單縱模激光信號(hào)返回2X2光纖耦合器的第三端口，按邁克爾遜干涉儀原理，2 X 2光纖耦合器作為光纖干涉儀，本地單縱模激光信號(hào)與經(jīng)傳輸光纖返回的單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，按二光信號(hào)相位的不同、形成功率幅度不同的干涉光信號(hào)，作為光纖干涉儀的2X2光纖耦合器的第四端口輸出干涉光信號(hào)，接入光電探測(cè)器轉(zhuǎn)為電信號(hào)送入反饋控制電路，反饋控制電路根據(jù)所得干涉光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)產(chǎn)生對(duì)壓電陶瓷的控制信號(hào)，接入壓電陶瓷，控制其電致伸縮幅度，改變其上纏繞的傳輸光纖的光程，調(diào)整單縱模激光往返傳輸光纖后的相位，使干涉儀輸出的光信號(hào)功率幅度恢復(fù)到初始值，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸光信號(hào)相位的補(bǔ)償。
[0025]本例第一、第二光纖反射鏡工作波長(zhǎng)與單縱模激光器波長(zhǎng)一致。
[0026]本例第一、第二波分復(fù)用器透射端中心波長(zhǎng)與單縱模激光器波長(zhǎng)一致，單縱模激光器的波長(zhǎng)包含在波分復(fù)用器的透射端工作波長(zhǎng)內(nèi)，波分復(fù)用器的透射端帶寬內(nèi)不包含傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)，本例其帶寬為100G。
[0027]本例光電探測(cè)器是可響應(yīng)單縱模激光器工作波長(zhǎng)的有光纖尾纖的光電二極管。
[0028]本例反饋控制電路包括電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、算法模塊和放大輸出模塊，將光電探測(cè)器輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，并按一定算法得到控制壓電陶瓷的電壓信號(hào)，放大輸出至壓電陶瓷PZT。當(dāng)傳輸光纖上的激光相位改變時(shí)，壓電陶瓷PZT正負(fù)極加載的電壓隨之變化，壓電陶瓷PZT的電致伸縮效應(yīng)幅度改變，使纏繞在壓電陶瓷PZT上的傳輸光纖拉伸程度改變，從而使傳輸光纖上的激光信號(hào)相位恢復(fù)到初始值。
[0029]所述纏繞傳輸光纖的壓電陶瓷PZT是單個(gè)圓筒狀壓電陶瓷PZT。纏繞在壓電陶瓷PZT上的一段傳輸光纖的長(zhǎng)度與傳輸光纖總長(zhǎng)度比例為1:100。纏繞在壓電陶瓷PZT上的傳輸光纖在壓電陶瓷PZT兩極電壓為零時(shí)處于緊繞狀態(tài)。
[0030]本例單縱模激光器、2X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、第一光纖反射鏡、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)。
[0031]如圖2所示，2級(jí)本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例組成級(jí)聯(lián)的雙級(jí)光纖相位補(bǔ)償器，即在第一級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的傳輸光纖A的一端為光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)A，傳輸光纖A另一端連接第一級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的第二波分配復(fù)用器A，第二波分配復(fù)用器A連接有第二光纖反射鏡A，第二波分配復(fù)用器A輸出的傳輸光信號(hào)再接入第二級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)B，光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)B連接第二級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的傳輸光纖B，傳輸光纖B另一端連接第二級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的第二波分配復(fù)用器B，第二波分配復(fù)用器B連接有第二光纖反射鏡B,第二波分配復(fù)用器B輸出傳輸光信號(hào)。兩級(jí)光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)A和B,使傳輸光信號(hào)經(jīng)傳輸光纖A和B實(shí)現(xiàn)距離加倍的相位穩(wěn)定傳輸。
[0032]在相位相關(guān)型ROF傳輸系統(tǒng)中相位偏差小于5°的情況下,未使用本光纖相位補(bǔ)償器時(shí)，IOGHz載波信號(hào)傳輸距離不足50米，而加裝一級(jí)本光纖相位補(bǔ)償器后傳輸距離最大可達(dá)25km。
[0033]實(shí)施例2
[0034]采用馬赫-曾德爾干涉儀的光纖相位補(bǔ)償器。
[0035]本光纖相位補(bǔ)償器實(shí)施例如圖3所示，用2個(gè)1X2光纖耦合器和光纖環(huán)行器代替實(shí)施例1的2X2光纖耦合器和第一光纖反射鏡，構(gòu)成馬赫-曾德爾光纖干涉儀，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的光纖相位補(bǔ)償器相似，其單縱模激光器發(fā)出的激光，接入第一 1X2光纖耦合器分為兩束，其中一束激光經(jīng)光纖環(huán)行器輸入第一波分復(fù)用器的透射端；另一束激光作為本地單縱模激光信號(hào)接入第二 1X2光纖耦合器一個(gè)輸入端口 ；從傳輸光纖另一端返回的單縱模激光信號(hào)經(jīng)光纖環(huán)行器進(jìn)入第二 IX 2光纖耦合器另一輸入端口，與本地單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，第二 1X2光纖耦合器的輸出端口與光電探測(cè)器相連接、送入干涉光信號(hào)。
[0036]本例纏繞傳輸光纖的壓電陶瓷PZT是兩個(gè)圓筒狀壓電陶瓷PZT，二者纏繞的傳輸光纖的長(zhǎng)度比例為50/1。其一壓電陶瓷PZT上纏繞的較長(zhǎng)傳輸光纖用于光纖相位粗補(bǔ)償，另一壓電陶瓷PZT上纏繞的較短傳輸光纖用于光纖相位精補(bǔ)償，共同完成大量程的光纖相位補(bǔ)償，并達(dá)到高補(bǔ)償精度；
[0037]本例單縱模激光器、1X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、光纖環(huán)行器、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)。
[0038]本例光纖相位補(bǔ)償器與實(shí)施例1相同，多級(jí)構(gòu)成級(jí)聯(lián)的光纖相位補(bǔ)償器。
[0039]上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.光纖相位補(bǔ)償器，包括單縱模激光器、光纖耦合器、光纖干涉儀、壓電陶瓷、傳輸光纖和反饋控制電路，在傳輸光纖兩端設(shè)置第一波分復(fù)用器和第二波分復(fù)用器；單縱模激光器發(fā)出波長(zhǎng)與傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)不同的激光，接入2X 2光纖耦合器的第一端口分為兩束，其第二端口輸出的一束激光輸入第一波分復(fù)用器的透射端，傳輸光信號(hào)輸入第一波分復(fù)用器的反射端，二者共同由第一波分復(fù)用器的公共端輸出至傳輸光纖，傳輸光纖的一段纏繞在壓電陶瓷上，傳輸光纖的另一端連接第二波分復(fù)用器的公共端，第二波分復(fù)用器的反射端輸出傳輸光信號(hào)，透射端輸出單縱模激光信號(hào)送到第二光纖反射鏡，第二光纖反射鏡將單縱模激光信號(hào)反射，經(jīng)傳輸光纖返回，從第一波分復(fù)用器的公共端進(jìn)入，再由第一波分復(fù)用器的透射端進(jìn)入2X2光纖耦合器的第二端口 ；而2X2光纖耦合器分出的另一束單縱模激光信號(hào)由其第三端口送至第一光纖反射鏡被反射，作為本地單縱模激光信號(hào)返回2X2光纖耦合器的第三端口，2 X 2光纖耦合器作為光纖干涉儀，本地單縱模激光信號(hào)與經(jīng)傳輸光纖返回的單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，2X2光纖耦合器的第四端口輸出干涉光信號(hào)接入光電探測(cè)器轉(zhuǎn)為電信號(hào)送入反饋控制電路，反饋控制電路根據(jù)所得干涉光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)產(chǎn)生的對(duì)壓電陶瓷的控制信號(hào)接入壓電陶瓷； 所述傳輸光纖為單模光纖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述2X2光纖耦合器和第一光纖反射鏡用2個(gè)1X2光纖耦合器和光纖環(huán)行器代替，即單縱模激光器發(fā)出的激光，接入第一 I X 2光纖耦合器分為兩束，其中一束激光經(jīng)光纖環(huán)行器輸入第一波分復(fù)用器的透射端；另一束激光作為本地單縱模激光信號(hào)接入第二 1X2光纖耦合器一個(gè)輸入端口 ；從傳輸光纖另一端返回的單縱模激光信號(hào)經(jīng)光纖環(huán)行器進(jìn)入第二 I X 2光纖耦合器另一輸入端口，與本地單縱模激光信號(hào)產(chǎn)生干涉，第二 I X 2光纖耦合器的輸出端口與光電探測(cè)器相連接、送入干涉光信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述單縱模激光器輸出的激光為穩(wěn)定功率的連續(xù)激光，且在傳輸光纖內(nèi)的相干長(zhǎng)度至少大于兩倍傳輸光纖的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述第一光纖反射鏡和/或第二光纖反射鏡工作波長(zhǎng)與單縱模激光器波長(zhǎng)一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述單縱模激光器的波長(zhǎng)包含在第一、第二波分復(fù)用器透射端的工作波長(zhǎng)內(nèi)，第一、第二波分復(fù)用器的透射端帶寬內(nèi)不包含傳輸光信號(hào)波長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述第一、第二波分復(fù)用器的透射端帶寬為100G。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述纏繞傳輸光纖的壓電陶瓷(PZT)是單個(gè)圓筒狀壓電陶瓷(PZT);或者是兩個(gè)圓筒狀壓電陶瓷(PZT);纏繞在壓電陶瓷(PZT)上的傳輸光纖的長(zhǎng)度與傳輸光纖總長(zhǎng)度比例大于或等于1/100 ;纏繞在壓電陶瓷(PZT)上的傳輸光纖在壓電陶瓷(PZT)兩極電壓為零時(shí)處于緊繞狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述單縱模激光器、2X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、第一光纖反射鏡、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述單縱模激光器、1X2光纖耦合器、第一波分復(fù)用器、纏繞光纖的壓電陶瓷、光纖環(huán)行器、光電探測(cè)器、反饋控制電路共同構(gòu)成光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相位補(bǔ)償器，其特征在于: 所述光纖相位補(bǔ)償器2~4級(jí)組成級(jí)聯(lián)光纖相位補(bǔ)償器，即在一級(jí)光纖相位補(bǔ)償器的傳輸光纖另一端再連接下一級(jí)的光纖相位補(bǔ)償器主機(jī)、下一級(jí)的傳輸光纖和對(duì)端的波分復(fù)用器的光纖反射鏡 。
【文檔編號(hào)】H04B10/2507GK203800941SQ201420211079
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】岳耀笠, 劉志強(qiáng), 覃波, 吳國(guó)鋒, 陽(yáng)華, 李恩, 歐陽(yáng)竑, 呂宏偉, 張昕, 童章偉 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所, 桂林大為通信技術(shù)有限公司, 桂林信通科技有限公司