[发明专利]实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置及方法。

背景技术

近几年来，主干光传送网络对于传输业务容量的需求急剧增加，利用光的偏振特性携带信息或者实现性能提升的码型层出不穷，尤其是在海缆传输中，相邻信道是偏振正交的通信系统能够更有效地提高长距离光纤传送系统的性能，但是对于这些相邻信道需要做特殊的偏振处理的调制码型，使用普通的光合波与分波器件无法实现，因此需要实现一种性能价格比高同时能够实现偏振合波功能的光交错梳状滤波器。

目前能够实现偏振合波功能的光交错梳状滤波器件，主要是通过MZI(Mach-Zehnder interferometer马赫-曾德尔干涉仪)以级联方式和Michelson(迈克耳逊干涉仪)干涉方式来实现。器件成本较高，而且性能并不优异。

图1给出了基于MZI级联方式实现的器件，信号光经过MZI级联的器件，该器件通过三个光路(光路1、2、3)的级联，其中每个光路里面都包含有多个MZI(如图1中光路1中的C1、C2和C3)，通过MZI的串联，在输出的奇端和偶端得到通带波长交错的周期性传输谱，从而实现了光交错梳状滤波器，通过调节MZI的个数和周期间隔，可以得到不同周期和不同传输谱形状的梳状滤波谱。但由于无法很好实现偏振保持的功能，对于相邻通道偏振正交的信号无法进行偏振合波。

图2给出了基于Michelson干涉方式的光交错滤波器的结构框图。其中输入光从左侧端面的输入与输出端6输入到干涉仪中，经过50％的半透半反膜5，一部分光穿透进入到右边的右侧为高反射膜层7的空气间隙腔3内进行折反射，反射回的光再经过50％的半透半反膜5到达其中的一路输出端4。另一部分光被半透半反膜反射到上面的上端为高反射膜1的空气间隙腔2进行反射，然后原路返回到另一输出端6。由于两个空气间隙腔2、3腔体的腔长相差1/4波长，因此整个光程相差1/2波长，因此两个空气间隙腔2、3的透过率谱相反。通过调节两个空气间隙腔2、3的腔长，就可以调节梳状谱的周期从而实现不同周期的光交错梳状滤波器。这种滤波器中采用自由空间的方式，偏振性虽能够很好的保持，但成本过高，而且插损相比于其他方式较大。

从上述对现有光交错梳状滤波器件介绍中可知，现有光交错梳状滤波器件至少存在下述问题：

无法很好实现偏振保持的功能，对于相邻通道偏振正交的信号无法进行偏振合波；或结构复杂、体积大且成本过高，插损比较大。

发明内容

本发明实施方式提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，以较少器件可同时实现偏振合波与光交错滤波功能，降低了器件成本。

本发明实施例提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，包括：

偏振合波器、光环行器和保偏光纤；其中，所述保偏光纤上设有布拉格光栅；

所述偏振合波器，设有X偏振方向输入端、Y偏振方向输入端和输出端，所述偏振合波器的输出端与所述光环行器连接，用于将具有X或Y偏振态的光信号从X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入进行合波后，经所述输出端输出至所述光环行器；

所述保偏光纤，一端与所述光环行器连接，用于经所述光环行器接收所述偏振合波器输出的合波后光信号，通过该保偏光纤上的所述布拉格光栅对所接收的光信号进行反射并滤波，完成光交错滤波，滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出；

所述光环行器的输出端口作为该交错滤波装置的输出端。

本发明实施例还提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波方法，包括：

将具有X或Y偏振态的光信号从偏振合波器的X偏振方向输入端或Y偏振方向输入端分别输入至所述偏振合波器进行合波；

合波后输出的光信号经光环行器输入到设有布拉格光栅的保偏光纤，通过所述保偏光纤上的布拉格光栅对输入的光信号进行反射并滤波，完成对光信号的光交错滤波；

滤波后的光信号通过所述光环行器的输出端口输出。

本发明实施例进一步提供一种实现偏振合波功能的光交错滤波装置，包括：

两个偏振分波器、两个偏振合波器、两个光环行器、两个保偏光纤和一个保偏光纤耦合器；其中，每个保偏光纤上均设有布拉格光栅；

每个偏振分波器，均设有一个输入端和两个输出端；

其中，第一偏振分波器的两个输出端分别与第一偏振合波器的X偏振方向输入端和第二偏振合波器的Y偏振方向输入端连接，用于将奇波信道的光信号分成X偏振态光信号和Y偏振态光信号，并分别输出至第一、第二偏振合波器；