减轻偏振模式色散的设备制造技术

提供了减轻偏振模式色散的设备。示例设备包括：输入耦合器，被配置为接收包括处于第一偏振模式的第一部分和处于第二偏振模式的第二部分的光信号，第二偏振模式大致垂直于第一偏振模式；输出端和/或光检测器；以及一个或多个光学部件，其被配置为将来自输入耦合器的光信号传送到输出端和/或光检测器，输入耦合器和(一个或多个)光学部件中的一个或多个在第一部分和第二部分之间引入总差分群延迟。(一个或多个)光学部件包括：旋转部件，被配置为将第一部分的第一偏振模式旋转到第二偏振模式并将第二部分的第二偏振模式旋转到第一偏振模式，以调整总差分群延迟。以调整总差分群延迟。以调整总差分群延迟。

【技术实现步骤摘要】
减轻偏振模式色散的设备


[0001]本公开总体涉及电信领域。

技术介绍

[0002]用于电信系统等的光接收器通常被配置为接收具有随机偏振的光信号，使得符号(例如，二进制数据)可以在TE(横向电)偏振模式或TM(横向磁)偏振模式中的一者或两者上进行编码。但是，在光接收器处的输入耦合器和光检测器之间，光信号的偏振模式可以以不同的速率传播(例如，TE偏振模式可能比TM偏振模式传播慢)，因此可能在偏振模式之间引入时间延迟。这样的时间延迟可能导致TE和TM偏振模式在不同时间到达光检测器，这可能导致符号间干扰，从而导致光信号检测错误。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一个方面，提供了一种设备，其包括：输入耦合器，被配置为接收光信号，所述光信号包括处于第一偏振模式的第一部分和处于第二偏振模式的第二部分，所述第二偏振模式大致垂直于所述第一偏振模式；输出端和光检测器中的一个或多个；以及一个或多个光学部件，被配置为将来自所述输入耦合器的光信号传送到所述输出端和所述光检测器中的所述一个或多个，所述输入耦合器和所述一个或多个光学部件中的一个或多个在所述第一部分和所述第二部分之间引入总差分群延迟，所述一个或多个光学部件包括：旋转部件，被配置为将所述第一部分的所述第一偏振模式旋转到所述第二偏振模式，并且将所述第二部分的所述第二偏振模式旋转到所述第一偏振模式，以调整所述总差分群延迟。
附图说明
[0004]为了更好地理解本文所述的各种示例并更清楚地显示它们可以如何实施，现在将仅以示例的方式参考附图，其中：r/>[0005]图1是根据一些示例的用于减轻偏振模式色散的设备。
[0006]图2是根据一些示例的用于减轻偏振模式色散的另一个设备。
[0007]熟练的技术人员将认识到，图中的元件是为了简单和清楚而示出的并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的维度可能相对于其它元件被夸大以帮助提高对本专利技术的实施例的理解。
[0008]装置和方法部件在附图中适当地由常规符号表示，仅显示与理解本专利技术的实施例相关的那些特定细节，以免用对于受益于本文描述的本领域普通技术人员来说显而易见的细节混淆本公开。
具体实施方式
[0009]用于电信系统等的光接收器通常被配置为接收具有随机偏振的光信号，使得符号
(例如，二进制数据)可以在TE(横向电)偏振模式或TM(横向磁)偏振模式中的一者或两者上进行编码。但是，在光接收器的输入耦合器和光检测器之间，光信号的偏振模式可能以不同的速率传播(例如，TE偏振模式可能比TM偏振模式传播慢)，这种现象被称为偏振模式色散，因此可能在偏振模式之间引入时间延迟。这样的时间延迟可能导致TE和TM偏振模式在不同时间到达光检测器，这可能导致符号间干扰，从而导致光信号检测错误。
[0010]例如，光检测器被理解为检测光信号的强度并且不区分偏振模式。因此，当“1”和相邻的“0”，例如按照“1”后跟“0”的顺序，在TE和TM偏振模式两者上被编码为例如不同的强度级别，并且以TM偏振模式编码的“0”与以TE偏振模式编码的“1”同时到达光检测器(例如，以TM偏振模式编码的“1”先前已到达光检测器)时，光检测器通常会检测到与“0”和“1”之间的值对应的强度(例如，比如光检测器检测到的强度是TE和TM偏振模式的总和时)，导致被称为符号间干扰的检测错误。
[0011]特别地，偏振模式色散在包括例如绝缘体上硅(SOI)设备的光子集成电路(PIC)中可能是严重的。
[0012]因此，本文提供了一种设备，特别是光接收器，其接收包括处于第一偏振模式(例如，TE偏振模式)的第一部分和处于与第一偏振模式垂直的第二偏振模式(例如，TM偏振模式)的第二部分的光信号。当光信号到达设备时，可能没有偏振模式色散和/或最小偏振模式色散，使得两种偏振模式上的编码对齐。该设备包括输入耦合器和诸如光电二极管之类的光检测器，并且该设备通常被配置为将来自输入耦合器的光信号传送到光检测器以进行检测。第一和第二偏振模式被理解为以不同的速率(例如，上述偏振模式色散)穿过设备。例如，TE偏振模式通过SOI PIC设备的传播速度可能比TM偏振模式慢。
[0013]由此，该设备包括旋转部件，其被配置为将第一部分的第一偏振模式旋转到第二偏振模式，并且将第二部分的第二偏振模式旋转到第一偏振模式，以调整各部分之间的总差分群延迟(group delay)。例如，当第一部分以第一偏振模式传送通过设备，然后被旋转部件反转和/或旋转到第二偏振模式时，以及当第二部分以第二偏振模式传送通过设备，然后被旋转部件反转和/或旋转到第一偏振模式时，第一部分和第二部分之间的总差分群延迟由于旋转可以被调整。
[0014]特别地，偏振模式之间的差分群延迟在进入输入耦合器时最初可以为零。如本文所使用的，术语“差分群延迟”被理解为是指由通过其传送光信号的设备的各个部件引入的第一部分和第二部分之间的相对延迟；因此，给定的差分群延迟可能适用于设备的特定部件。此外，如本文所使用的术语“总差分群延迟”被理解为是指由通过其传送光信号的设备的所有部件引入的第一部分和第二部分之间的差分群延迟的总差异。因此，总差分群延迟可以包括通过其传送光信号的设备的所有部件的相应差分群延迟的总和。
[0015]此外，用于差分群延迟和/或总差分群延迟的单位可以是微秒和/或纳秒等量级，并且可以与光信号的初始较快部分相关。例如，如果光信号的第一部分处于TE偏振模式，并且光信号的第二部分处于较快的TM偏振模式，那么通过光部件传送的光信号的差分群延迟可以为正，因为差分群延迟可以包括在光信号通过光学部件被传送的同时第二部分超前于第一部分的时间值。但是，当第二部分被反转到较慢的TE偏振模式并且第一部分被反转到较快的TM偏振模式时，通过光学部件传送的光信号的差分群延迟可能为负，因为差分群延迟在这个示例中可以包括在光信号通过光学部件被传送的同时第二部分落后于第一部分
的时间值。
[0016]此外，如本文所使用的关于偏振模式的术语“反转”被理解为是指将第一偏振模式转换成与第一偏振模式垂直的第二偏振模式。因此，例如，TE偏振模式可以被如本文所提供的旋转部件反转为TM偏振模式，并且相反地，TM偏振模式可以被如本文所提供的旋转部件反转为TE偏振模式。
[0017]特别地，当光信号通过设备例如使用光波导被传送时，输入耦合器和光波导可以在第一偏振模式和第二偏振模式之间引入相应的差分群延迟。例如，可以由输入耦合器、从输入耦合器到旋转部件的第一光波导和从旋转部件到光检测器的第二光波导以及旋转部件中的一个或多个引入这些相应的差分群延迟。但是，光波导可以是可选的，并且可以主要由输入耦合器和旋转部件引入相应的差分群延迟。实际上，通过其传送光信号的设备的每个相应部件可能引入相应的差分群延迟；此外，旋转部件旋转和/或反转光信号的两个部分的偏振模式，并在其间引入相应的差分群延迟，以补偿通过其传送光信号的设备的其它部件的差分群延迟。例如，如果第一偏振模式的第一部分最初比第二偏振模式的第二部分慢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：输入耦合器，被配置为接收光信号，所述光信号包括处于第一偏振模式的第一部分和处于第二偏振模式的第二部分，所述第二偏振模式大致垂直于所述第一偏振模式；输出端和光检测器中的一个或多个；以及一个或多个光学部件，被配置为将来自所述输入耦合器的光信号传送到所述输出端和所述光检测器中的所述一个或多个，所述输入耦合器和所述一个或多个光学部件中的一个或多个在所述第一部分和所述第二部分之间引入总差分群延迟，所述一个或多个光学部件包括：旋转部件，被配置为将所述第一部分的所述第一偏振模式旋转到所述第二偏振模式，并且将所述第二部分的所述第二偏振模式旋转到所述第一偏振模式，以调整所述总差分群延迟。2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一偏振模式包括TE(横向电)偏振模式或TM(横向磁)偏振模式中的一种，并且所述第二偏振模式包括所述TE偏振模式或所述TM偏振模式中的另一种。3.如权利要求1所述的设备，其中所述旋转部件被配置为将所述第一偏振模式旋转到所述第二偏振模式并且将所述第二偏振模式旋转到所述第一偏振模式以将所述总差分群延迟调整到大约零和给定值中的一个或多个。4.如权利要求1所述的设备，其中所述旋转部件还被配置为反转所述第一部分和所述第二部分之间的差分群延迟。5.如权利要求1所述的设备，其中所述旋转部件包括偏振旋转器并且所述一个或多个光学部件还包括：在所述旋转部件与所述输入耦合器之间以及在所述旋转部件与所述输出端和所述光检测器中的一个或多个之间的相应光波导，其中所述相应光波导的长度被选择为结合旋转所述第一偏振模式和所述第二偏振模式的旋转部件将所述总差分群延迟调整为大约零和给定值中的一个或多个。6.如权利要求1所述的设备，其中所述旋转部件包括：与所述输入耦合器光通信的第一偏振分束旋转器(PSR)；与所述输出端和所述光检测器中的一个或多个光通信的第二PSR；光学耦合所述第一PSR和所述第二PSR的一对中间光波导，所述一对中间光波导具有不同的长度，所述第一PSR被配置为：将光信号分成第一部分和第二部分；将所述第二偏振模式旋转到所述第一偏振模式，使得所述第一部分和所述第二部分都处于所述第一偏振模式；并且将所述第一部分和所述第二部分传送到所述一对中间光波导的相应光波导，所述一对中间光波导的不同长度调整所述第一部分和所述第二部分之间的差分群延迟，所述第二PSR被配置为：将所述第一部分的所述第一偏振模式旋转到所述第二偏振模式，使得所述第一部分处于第二偏振模式，并且所述第二部分处于所述第一偏振模式；组合所述第一部分和所述第二部分；以及将所述第一部分和所述第二部分输出到所述输出端和所述光检测器中的一个或多个。7.如权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个光学部件还包括：
在所述旋转部件与所述输入耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：拉诺沃斯公司，
类型：发明
国别省市：