一种动态光强增益均衡器的制造方法技术

一种动态光强增益均衡器的制造方法，其特征在于，方法包括下列步骤：　　　　１）　　制备液晶光栅元件，它包括两片镀有导电层的玻璃基片，在玻璃基片中灌有５～１０μ的ＰＤＬＣ材料构成的记录层；　　　　２）　　用激光全息方法设计全息光路，在记录层上制作体全息反射光栅；　　　　３）　　设计不同的全息光路，用同样的方法在记录层上建立不同体全息衍射光栅，制作不同衍射特性的Ｈ－ＰＤＬＣ体全息光栅元件，使每个光栅具有良好的波长选择性；　　　　４）　　用一组参数不同的ＰＤＬＣ体全息光栅串联组成可调滤波器，每个光栅可对特定的一个波段（５～１０ｎｍ）的光产生衍射使零级光强衰减；　　　　５）　　在串联组成可调滤波器的每个光栅元件上根据需要用不同的电场控制，当光功率变化使ＥＤＦＡ的增益产生变化时，控制电场的变化，以改变相关波段的光栅的衍射效率（即改变衰减量），以实现重新把增益拉平的效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光通信网络中广泛使用的新型动态光强增益均衡器的制造方法。
技术介绍
光信号在光纤传输过程中需要在传输一定的距离后对光信号进行放大，以保证信号传输的质量。目前在C波段或L波段都使用掺铒光纤放大器(EDFA)，但EDFA的输出光强随波长(信道)的不同有4dB左右的波动，这种波动对光信号传输的保真性十分不利，故在EDFA的输出端需要使用“光强增益均衡器”而使这种光强波动控制在1dB以下。目前使用的是根据EDFA的输出特性制作对各种波长光信号固定的衰减来拉平EDFA的输出，称为固定式光强增益均衡器。由于EDFA的输出光强～波长曲线并不是固定的，可能随温度、输入功率和其它因素的变化而发生了变化，固定式均衡器就无法使变化后的功率输出平稳。因此需要发展动态光强增益均衡器，根据EDFA输出的光强～波长曲线进行动态实时的补偿，使光强随波长的波动控制在最小的范围。目前世界主要光通信器件公司在研究的动态光强增益均衡器多采用在输入或输出端把当前的功率谱信号取出，再反馈给控制电路，对增益均衡器进行调节，实现新的拉平功能，增益均衡器及其控制系统制作复杂，成本昂贵。
技术实现思路
聚合物分散液晶材料(PDLC)是由液晶微滴分散于固态聚合物高分子基质之中而形成的新型光学材料，具有显著的电控开关特性。本专利技术的目的是提供一种采用聚合物弥散液晶(Polymer Dispersed Liquid CrystalPDLC)作为基本材料实现光强动态增益，用于EDFA的快速、低成本的动态增益均衡器制造方法。本专利技术的技术方案是这样来实现的首先制备两片有透明导电膜的玻璃基片，在玻璃基片间涂布一层由5～10μ的PDLC材料构成的记录层，用激光全息或计算机全息的方法设计全息光路，在记录层上制作体全息反射光栅；设计不同的全息光路在记录层上建立不同体全息衍射光栅，制作不同衍射特性的H-PDLC体全息光栅元件，使每个光栅具有良好的波长选择性，即每个光栅的布拉格衍射发生在特定的波段(带宽在5nm-10nm)；用一组参数不同的PDLC体全息光栅串联组成一个可调滤波器，每个光栅可对特定的一个波段(5～10nm)的光产生衍射使零级光强衰减，各处用不同的电场控制，当光功率变化使EDFA的增益产生变化时，控制电场的变化，以改变相关波段的光栅的衍射效率(即改变衰减量)，达到重新把增益拉平的效果。本专利技术的基本原理是设一个PDLC滤波器(片)的透过率曲线为ln T(V，λ，d)其中，透过率用对数表示，参数为控制电压，λ为波长，d表示光栅的有关参数。则若干个参数不同的滤波片串接后的总透过率为ln Ttotal(λ)＝ln T1(V1，λ，d1)+ln T2(V2，λ，d2)+ln T3(V3，λ，d3)+....... 这类似于付里叶展开。当环境或其他因素的变化引起放大器的输出产生变化时，只要调节各个滤波片的控制电压，就可在一定范围内把输出再调节到拉平的状态。本专利技术是基于将一组不同波长选择性的厚体全息反射H-PDLC光栅叠加，每个光栅能够使特定波段的零级光能量衰减，每个光栅采用不同的控制电压达到不同衰减量，实现使EDFA各增益波段光功率拉平的效果。本专利技术的优点是采用厚体全息反射光栅，光栅对于波长的选择性强，对于光栅衍射能量调控精度高，器件利用折射率匹配程度来实现控制，与偏振无关，同时器件具有控制电压低，控制方法简单，响应时间短，制作成本低等优良品质。附图说明图1为制作聚合物分散液晶样品盒；图2为H-PDLC光栅制作示意图；图3电控单元均衡器示意图；图4H-PDLC动态光增益均衡器示意图。本方法的实施步骤为1、制备液晶光栅元件，如图1所示，它包括两片镀有ITO导电层2的玻璃基片1，在玻璃基片1中灌有5～10μ的PDLC溶液4构成的记录层，PDLC溶液两端置有间隔器3；2、用激光全息方法设计全息光路，在记录层上制作体全息反射光栅，如图2所示，图中5为相干激光1，6为相干激光2，7为所产生的干涉条纹；3、设计不同的全息光路，用同样的方法在记录层上建立不同体全息衍射光栅，制作不同衍射特性的H-PDLC体全息光栅元件，使每个光栅具有良好的波长选择性；4、用一组参数不同的PDLC体全息光栅串联组成可调滤波器，每个光栅可对特定的一个波段(5～10nm)的光产生衍射使零级光强衰减；5、在每个光栅元件上根据需要用不同的电场控制，当光功率变化使EDFA的增益产生变化时，控制电场的变化，以改变相关波段的光栅的衍射效率(即改变衰减量)，实现重新把增益拉平的效果。图3是表示，单个光栅元件对于特定的波段产生布拉格衍射，控制电场调节衍射衰减程度。由图4所示，它说明针对四个不同波段的EDFA增益功率进行适时均衡，它是由四个针对相应波段设计制作的厚体全息反射式H-PDLC光栅串联组成，控制各自波段光栅的电场，改变衰减光信号，达到各信道总体输出功率平稳的目的。权利要求1.，其特征在于，方法包括下列步骤1)制备液晶光栅元件，它包括两片镀有导电层的玻璃基片，在玻璃基片中灌有5～10μ的PDLC材料构成的记录层；2)用激光全息方法设计全息光路，在记录层上制作体全息反射光栅；3)设计不同的全息光路，用同样的方法在记录层上建立不同体全息衍射光栅，制作不同衍射特性的H-PDLC体全息光栅元件，使每个光栅具有良好的波长选择性；4)用一组参数不同的PDLC体全息光栅串联组成可调滤波器，每个光栅可对特定的一个波段(5～10nm)的光产生衍射使零级光强衰减；5)在串联组成可调滤波器的每个光栅元件上根据需要用不同的电场控制，当光功率变化使EDFA的增益产生变化时，控制电场的变化，以改变相关波段的光栅的衍射效率(即改变衰减量)，以实现重新把增益拉平的效果。全文摘要本专利技术涉及，其步骤为，制备有透明导电膜的玻璃基片，在玻璃基片间涂布一层由5～10μ的PDLC材料构成的记录层；设计全息光路，在记录层上制作体全息反射光栅；设计不同的全息光路在记录层上建立不同体全息衍射光栅，制作不同衍射特性的H－PDLC体全息光栅元件；用一组参数不同的PDLC体全息光栅串联组成一个可调滤波器，并对每个光栅元件用不同的电场控制，当光功率变化使EDFA的增益产生变化时，控制电场的变化，以改变相关波段的光栅的衍射效率，达到重新把增益拉平的效果。本增益均衡器波长的选择性强，调控精度高，与偏振无关，同时具有控制电压低，控制方法简单，响应时间短，制作成本低等优点。文档编号G02F1/13GK1492268SQ0315076公开日2004年4月28日 申请日期2003年9月4日 优先权日2003年9月4日专利技术者庄松林, 郑继红, 顾玲娟, 苏锦文 申请人:上海理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄松林，郑继红，顾玲娟，苏锦文，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：