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可动态配置的滤光器

基本信息

  • 申请号 CN00810282.1 
  • 公开号 CN1360683A 
  • 申请日 2000/05/16 
  • 公开日 2002/07/24 
  • 申请人 康宁股份有限公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 C·P·布罗菲 刘永谦 P·G·威格利  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 美国纽约州 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 上海专利商标事务所 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 钱慰民 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

根据反馈控制系统中的偏振管理,结合波长色散(46)和空间光调制(50),用于动态调节不同波长信道(12)间的光谱功率分配。
建议微光学、混合和平面实施同耦合到较大光纤光学系统的方案一起。
通过多信道波分复用(WDM)传输系统发现它的作用。
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权利要求书


1.一种可动态配置的光谱滤光器,其特征在于,它包括: 波长色散系统,用于接收具有多个不同波长信道的输入射束,并空间分离输 入射束的不同波长信道; 空间光调制器,用于根据输入射束中不同波长信道的空间位置,对它们起不 同的影响; 其中波长色散系统还将受不同影响的信道重新组合成公共的输出射束; 光谱监测器,用于区别受不同影响信道中的光功率;和 控制器,用于接收来自光谱监测器的光功率信息,并调节空间光调制器,以 在输出射束中受不同影响的信道之间实现预定的功率分配。

2.如权利要求1所述的滤光器,其特征在于,控制器将监测到的信道间光 功率分配和期望的信道间功率分配比较,并调节空间光调制器使信道间监测到的 和期望功率分配之差最小化。

3.如权利要求2所述的滤光器,其特征在于,空间光调制器、光谱监测器 和控制器被配置在反馈回路中,以迭代方式减小信道间监测到的和期望功率分配 之差。

4.如权利要求1所述的滤光器,其特征在于,空间光调制器根据输入射束 中波长信道之间的波长的空间位置,对它们起不同的影响。

5.一种用于波分复用系统的光学均衡器,其特征在于,它包括: 偏振管理器,用于将混合偏振信号转换成具有单纯偏振状态的信号; 波长色散器,用于空间分离信号的波长信道; 空间光调制器,用于至少间接调制空间分离波长信道的各个振幅; 光谱监测器,用于检测波长信道之间的振幅之差;和 控制器,用于控制空间光调制器,根据波长信道中监测到的振幅和期望振幅 之差调节波长信道的各个振幅。

6.一种动态配置光谱滤光器的方法,其特征在于,包括以下步骤: 空间区别跨越一系列波长的输入射束的不同波长信道; 有差别地调制输入射束中空间区别出的信道的振幅; 将受有差别调制的信道重新组合成公共输出射束; 进一步有差别地调制空间区别出的信道的振幅,以迭代方式减小信道间监测 到的功率分配和期望功率分配之差。

7.一种可动态配置的光谱滤光器,其特征在于,它包括: 空间光调制器,用于接收多个空间分离的波长,并根据它们的相对空间位置 相关地调制分离波长的偏振方向; 偏振灵敏光学部件,用于显示作为偏振方向函数的不同传输效率,并以对应 于波长偏振方向的相对效率,将分离波长组合成公共输出射束;和 控制系统,用于将波长间监测到的光功率分配转换成空间光调制器的反馈调 节,以达到输出射束波长间期望的功率分配。

8.一种用于动态配置光谱滤光器中的集成装置,其特征在于,它包括: 平面波导,用于沿光路传导具有一系列不同波长的光,该光路(a)穿过空间 分离不同信道的波长色散器,(b)穿过至少间接调制空间分离波长各个振幅的空间 光调制器,和(c)穿过公共输出端;和 控制回路,它包括平面波导中从空间光调制器到转换器的另一光路,该转换 器根据波长的实际振幅和期望振幅之差调节波长的各个振幅。

9.在平面波导中形成的可动态配置的集成光谱滤光器,其特征在于,它包 括: 公共路径,用于通过平面波导传送一系列不同的波长信号; 专用平面路径,用于通过平面波导传送不同的波长信号; 中心平面路径,用于通过平面波导在公共路径和专用路径之间耦合不同波长 信号; 中心路径包括空间分离不同波长信号的波长色散机构; 空间光调制器,连接到专用路径,用于至少间接调制不同波长信号的各个振 幅;和 控制器,用于控制空间光调制器,以调节波长信号的各个振幅。

10.用于波分复用系统的光纤,其特征在于,它包括: 波长色散系统,用于(a)接收具有一系列传送到多个不同波长信道的波长的 输入射束,并(b)空间分离包括输入射束不同波长信道的这一系列波长;和 空间光调制器,根据波长的空间位置对输入射束的各波长产生不同的影响, 其中: 波长色散系统将受不同影响的波长重新组合成公共输出射束;和 空间光调制器衰减信道之间的波长,以改进输出射束中的信噪比。
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说明书

                           发明背景 1.发明领域 本发明一般涉及动态控制光学网络中的光谱功率分配,尤其涉及控制波分复 用系统中信道之间的光谱功率分配。
2.背景技术 传送多个不同波长信道的波分复用(WDM)系统经历各种变化,这些变化对不 同信道的传输有不同的影响。
波长依赖传播损耗和中继器增益、系统老化、环境 影响、和新的波长依赖部件的增加或替换都会影响信道功率分配。
沿WDM光学系统累积的这种波长依赖变化,有时也称为“波纹”,它导致了 信道中不同的接收信号功率,和恶化的信噪比(SNR)。
由于最弱的信号(信道)必定伴随合理的SNR被接收,所以系统波纹强制最大 的系统到达。
永久的光谱功率调节通常结合入光传输系统中。
例如,一些光学放大器与增 益平坦化滤波器封装在一起,以补偿放大器中不均匀的增益分布。
维修调节也称 为“修整”,有时在建立的系统中进行,以补偿系统分布的预期或突发变化。
我 们已经理解优化的系统性能可能需要连续或周期的调节,以补偿光谱响应中不可 预测的或临时的波动。
可调滤光器,特别是光纤布拉格光栅,可以获得能沿光谱移动的光谱响应。
通过在如压力或应力的外力控制下变化滤光器光栅的周期,以调节滤光器光栅。
然而,随时间变化的系统光谱透射特征不能简单地用较窄衰减频带的移动抵消。
尤其,相对于沿光谱密集的信号,移动衰减频带将干扰邻近的信号。
                          发明内容 在一个或多个各种实施例中我们的发明动态地控制波分复用(WDM)系统信道 中的光谱功率分配。
根据信道中的期望功率分配,各个波长信道分别衰减。
实时 或其它规则的监测可用于监视进行的衰减,控制系统可用于进一步改变基于任何 实际和期望光谱功率分配之差的各个衰减。
我们的可动态配置滤光器的一个实施包括波长色散系统,它接收包含多个不 同波长信道的输入射束,并根据它们的波长空间分离不同的信道。
空间光调制器 根据它们的空间位置对输入射束的信道产生不同的影响。
光谱监测器鉴别信道中 的光功率。
波长色散系统还将受不同影响的信道重新组合成公共的输出射束。
然 而,在此之前,从光谱监测器接收光功率信息的控制器调节空间光调制器,以获 得输出射束中信道间的预定功率分配。
控制器最好将信道间监测到的光功率分配和期望的功率分配比较,并调节空 间光调制器使监测到的和期望功率分配之差最小。
最好将空间光调制器、光谱监 测器、和控制器配置成反馈回路,迭代地减小信道间监测到的和期望功率分配之 差。
此外,还可以控制空间光调制器,以减弱信道间的波长提高信噪比(SNR)。
波 长色散系统最好包括衍射光栅,衍射光栅不但通过一个衍射级色散不同波长,用 于控制信道间的空间分离,而且通过另一衍射级色散受不同影响信道的部分,用 于将该部分导向光谱监测器。
偏振系统可用于避免穿过滤光器的偏振灵敏度的影响。
输入射束被分成两个 偏振。
旋转两个偏振之一,使之对准另一个,平行的偏振沿相同的光路传播穿过 空间光调制器,以减小偏振依赖损耗。
较佳的是,平行偏振沿相同的光路穿过波 长色散系统,以进一步减小偏振依赖损耗。
空间光调制器可以以多种方式起作用,例如通过直接衰减振幅,或通过与定 向多路复用装置结合变化相位或极性,定向多路复用装置能将相位或极性变化转 换成振幅衰减。
相位调制器也可与偏振色散单元结合用于衰减空间色散波长的振 幅。
我们的可动态配置滤光器的另一实施包括空间光调制器,它接收多个空间分 离的波长信道,并根据它们的相对空间位置调制信道的偏振方向。
偏振灵敏光学 部件显示出作为偏振方向函数的不同传输效率,偏振灵敏光学部件将分离信道组 合成对应于各个信道的偏振方向具有相对效率的公共输出射束。
控制系统将监测 到的信道间的光功率分配转换成空间光调制器的反馈调节,以达到输出射束中信 道间期望的功率分配。
偏振灵敏光学部件最好是衍射光学部件,它的衍射效率随偏振方向变化。
相 同的衍射光学部件还可以执行几个其它功能。
例如,衍射光学部件最好使分离信 道的大部分通过一个衍射级以构造公共的输出射束,并使分离信道的剩余部分改 变方向通过另一衍射级,以实现反馈调节。
在回复模式中工作,该模式折回朝向 输入端的通路,同一衍射光学部件可用于在空间光调制器之前空间分离信道,还 可用于重新组合从空间光调制器返回的分离信道。
偏振管理器最好用于在第一次遇到偏振灵敏衍射光学部件之前线性偏振信 道。
信道的混合偏振被转换成成对的纯偏振状态。
可以配置空间光调制器作为相 位或偏振调制器,它将信道的线性偏振转换成椭圆偏振。
信道正交偏振轴之间光 的分割会影响波长进一步衍射到重新组合的效率。
通过新的滤光器的光路最好在平面光导上形成。
不同的波长信道沿特定光路 传送,该光路(a)穿过空间分离不同信道的波长色散器,(b)穿过至少间接调制空 间分离信道各个振幅的空间光调制器,和(c)穿过公共输出。
控制回路包括另一光 路,它从空间光调制器延伸到转换器,该转换器根据信道的实际振幅和期望振幅 之差调节信道的各个振幅。
偏振耦合器可以在波导中形成,用于沿到波长色散器的光路线性偏振一系列 不同波长信道。
波长色散器的聚焦光学部件也可以在波导中形成,用于将信道间 的角间距转换成沿空间光调制器的线性间距。
虽然可以将衍射光学部件和聚焦光 学部件一同或作为完整的另一部分集成波导,但是当前的制造技术倾向于将分离 形成的衍射光学部件连接到波导。
另一种方案是,相控阵可以更方便地集成到波 导,以执行波长色散功能。
空间光调制器,如液晶调制器,也可以在波导中制成平面形。
波导中其它可 能的内置装置包括光谱监测器(如二极管阵列)及其自己的聚焦光学部件,和沿波 长色散器和空间光调制器间光路形成的放大器(如半导体放大器阵列)。
为了空间和复杂性的经济性,以回复模式操作直通光路。
椭圆偏振或受空间 光调制器另外影响的信道返回穿过波长色散器,用于重新组合不同信道到公共输 出射束。
光循环器最好耦合到平面波导的公共输入和输出,用于将滤光器连接成 更大的光学系统。
本发明的附加特色和优点将在以下详细描述中体现,对于本领域熟练的 技术人员附加特色和优点的一部分将在描述中显现出来,或者通过实施这里 所述的本发明而被了解到,包括以下的详细描述、权利要求书和附图。
应该了解以上的一般描述和以下的详细描述仅仅是本发明的实例,并试 图提供概况和框架用于理解权利要求所述本发明的本质和特征。
包括的附图 用于提供对本发明进一步的了解,被结合入说明书中,成为说明书的一部分。
附图显示了本发明的各种实施例,与描述一起用于解释本发明的原理和操作。
                         附图说明 图1是用整块光学部件装配的我们的可动态配置滤光器的实例图。
图2是图1中滤光器所用偏振管理器的放大比例图。
图3是图1中滤光器所用空间相位调制器的放大比例图。
图4是空间相位调制器中像素尺寸作为波长函数的曲线图。
图5A和5B是均衡滤光器可能性的信道的示意图。
图6是我们的可动态配置滤光器在马赫-曾德耳配置中的示意图。
图7是相位变化作为波长的函数,以达到目标增益分布的曲线图。
图8是我们的可动态配置滤光器的混合实施的示意图。
图9是混合实施中集成空间相位调制器的放大比例图。
图10是我们的可动态配置滤光器的实质平面实施的示意图。
                        具体实施方式 现在详细参考本发明的较佳实施例,其实例在附图中显示。
图1显示了 典型的动态配置滤光器10,它通过循环器14直线连接到较大的光纤光学系统 12。
循环器14的第一端口16从光纤光学系统12接收一系列不同波长信道, 并通过第二端口18将不同的波长信道导向动态配置滤光器10。
调节信道的振 幅从滤光器10返回到第二端口18,并被进一步导向通过第三端口20,以重 新加入光纤光学系统20的传播初始方向。
从循环器第二端口18延伸的光纤尾部22通过准直仪24将波长信道耦合 到滤光器10中的自由空间。
光纤尾部22的一端最好被劈成10度角,或覆盖 减反射涂层,以防止多余的背反射。
基板(未图示)提供用于稳定自由空间中 滤光器10部件的平台。
在遇到滤光器的任何偏振依赖部件之前,图2中所示的偏振管理器30通 过滤光器10在传输效率最大的方向上(如x偏振)线性地偏振波长信道。
偏振 色散单元32,例如双折射离散板、光楔、或棱镜将混合(任意)偏振状态“x-y” 分成两个正交线性偏振状态“x”和“y”。
色散单元32的典型材料包括方解 石、金红石、铌酸锂、钒酸钇、钽酸锂、和石英。
半波片34(也称为延迟板) 旋转两个正交线性偏振中的一个(如“y”偏振),使之平行于另一线性偏振(入 “x”偏振)。
两个同样的偏振平行(例如垂直于图1的平面而间隔开)地穿过 滤光器10。
反射器38或其它方向控制元件将线性偏振波长信道导向波长色散元件, 如方式衍射光栅40所示。
使线性偏振(如“x”偏振)垂直于光栅40的刻线, 以有效地衍射通过一系列不同角度的波长信道。
大约每毫米1200刻线的分辨 力较佳地用于波长信道的角度辨别。
通过其它衍射或折射光学部件,包括在 反射或透射下工作的光栅、棱镜、薄膜元件、或相控阵,也可以实现所需的 波长色散。
如透镜42的聚焦光学部件将角度色散的波长信道会聚到沿焦线46色散 的唯一位置,焦线46与空间光调制器50重合。
然而,在冲击空间光调制器50 之前,半波片44将线性偏振波长信道旋转45°,相对于空间光调制器50将 波长信道定向。
调制器50的主要目的是相对调节不同波长信道的振幅。
信道之间的波长 区域也可以衰减,以更好地从背景噪声中辨别出信号(也就是,改进信噪比)。
以下情况可以发生振幅调制,(a)直接使用空间振幅调制器,如声光调制器, 或(b)间接使用空间相位或极性调制器,如结合相位或极性灵敏单元的像素向 列或铁电液晶调制器。
所述的空间光调制器50是电光空间相位调制器,它将线性偏振波长信道 转换成响应控制电压的椭圆偏振的变化度。
随着半波片44提供的定向功能, 空间光调制器50相对延迟线性偏振波长信道的相位,以根据相位延迟量形成 椭圆偏振。
位于相位调制器50背面的反射面52回射椭圆偏振波长信道,使它通过 波板44和聚焦透镜42到达反射衍射光栅40。
波板44将椭圆偏振的“x”分 量旋转回它的初始方向。
已调波长信道还包括相对于相位延迟量成变化比例 的“y”分量。
反射衍射光栅40最好对偏振高度灵敏,它再次衍射返回的波长信道,使 它们彼此对准回到循环器14。
每个波长信道进一步衍射的效率与椭圆偏振“y” 分量的值成反比关系。
因此,反射衍射光栅40的偏振灵敏度将空间光调制器 50施加的相位调制转换为不同波长信道的单独振幅调制。
该功能也可以由另 一偏振灵敏部件或专门用于偏振色散的部件执行或增强。
任何数量“n”信道的输出传输“T(Vn)”由以下等式给出: T(Vn)=Lcos2y(Vn)-φx) 其中“L”是整个滤光器10的插入损耗,“Vn”是施加到空间光调制器50 中像素“n”的电压,“φy”是施加到“y”方向的相位延迟,“φx”是施加到 “x”方向的相位延迟。
施加到每个像素的电压变化改变了不同波长信道之间 的功率分配。
图3显示了空间相位调制器50的放大图,它包括一排电可寻址液晶像素, 这些像素电耦合到相应的一排电极540-54n
类似于其它液晶调制器,在不施 加电压时,调制器50的液晶具有沿所示“y”轴排列的长轴。
然而,像素最 好是沿所示的“x”轴不均匀地排列,以容纳不同波长信道聚焦点尺寸的变化。
较长波长信道的衍射角和相应的聚焦点尺寸比较短波长信道的大。
获得改进信道控制的像素间隔可以从以下等式中确定: Xn=Fsin(θn0) θ n = arcsin ( λ n d - sin θ 0 ) ]]>其中“Xn”是第“n”个像素沿阵列540-54n的位置,“F”是透镜42的 焦距,“θn”是对应于波长信道“λn”的衍射角,“θ0”是中心信道衍射角, “d”是衍射光栅40的行密度。
图4中画出了相应像素尺寸作为波长的函数 的曲线图。
除了对不同波长信道进行色散、重组和转换偏振-振幅调制,衍射光栅 40(见图1)还衍射小部分返回的波长信道,使之通过不同的衍射级。
例如,如 果通过第一衍射级发生色散和重组功能,那么附加的衍射可以在零衍射级处 发生。
通过另一衍射级(如零衍射级)衍射的信道部分保持角度色散,聚焦光 学部件58将角度色散信道部分再次聚焦到光谱监测器60。
光谱监测器60检测信道部分中的振幅变化,光谱监测器最好是二极管阵 列;这个关于光谱功率分配的信息被传送到控制器62。
监测信道的传输 “T0(Vn)”与通过第一级衍射的传输“T(Vn)”是互补的,等式如下: T0(Vn)=Lsin2y(Vn)-φx) 关于监测信道传输“T0(Vn)”到它通过第一级的互补体的简单转换如下: T(Vn)=L-T0(Vn) 在控制器62中,比较信道中的监测(可能是实际)光谱功率分配和信道中 的期望功率分配,根据匹配测试和目标值的传统算法,控制信号(如驱动电压) 被提供给空间相位调制器50的各个电极。
期望的光谱功率分配通常是信道间 的相等功率分配,但是其它分配也可能是为了预处理别处的不平衡,或处理 不同信道或信道组的其它需要。
将光谱监测器60、控制器62和空间相位调制器50配置在反馈回路中, 其中在控制器62的方向下空间相位调制器50给出的调制可以被光谱监测器60 立即检测,并作为进行更细化地调制以更接近期望功率分配的基础。
可以对 迭代定时以匹配部件的响应速率。
虽然衍射光栅40位于改变小部分波长信道用于监测的方便位置,但是类 似的信息可以从过滤后的波长信道中提取,该波长信道实质上沿到循环器14 的回路,或者甚至在循环器14内或外。
包含关于空间相位调制器50之前波 长信道信息的前向馈送信号也被提供给控制器62,用于提供关于所需总调制 和实际控制现行影响的附加信息。
通过返回穿过偏振管理器30,混合偏振被恢复成被有差别调制的波长信 道。
循环器14将可重入第二端口18的返回信道导向第三端口20,其中信道 再次加入较大的光纤光学系统12。
可以通过稍稍倾斜反射表面52或通过在空 间光调制器50之后用透射模式而非反射模式操作滤光器,以提供去向和来自 我们的动态配置滤光器10的分离光路。
需要附加部件将信道重新组合并重组 成类似的输出。
图5A和5B示范了七个不同波长信道“C1”到“C7”的增益平坦化可能 性。
在激活滤光器10之前,图5A中记录了重大的增益波纹。
在激活滤光器10 之后,图5B中记录的增益波纹大大地降低了。
信道“C1”和“C2”间的较大 间隔示范了滤光器展平附加信道的能力,这些附加信道的分离类似于信道 “C2”到“C7”。
我们的动态配置滤光器的布局可以变化,以适应振幅调制的其它方法。
空间光调制器(如声光振幅调制器)处振幅调制的直接方法不需要波板44且不 需要依赖任何其它元件(如衍射光栅40)以显示偏振灵敏度。
通过干涉机械还 可以将相位调制转换成振幅调制。
例如,图6是动态配置滤光器70的简化框图,在马赫-曾德耳干涉仪74 的一个臂76中装配了空间相位调制系统72。
第一3dB耦合器80将来自较大 光纤光学系统84的输入光等分给臂76和参考臂78。
输入光包含一系列不同 的波长(如一连串不同的波长信道)。
空间相位调制系统空间分离不同的波长, 有差别地调制不同波长的相位、并重组不同波长,以进一步传播到第二3dB 耦合器82,其中调制波长再次加入来自参考臂78的未调制对应部分。
可以类 似于先前的实施例使用偏振管理,以克服这些部件的任何偏振灵敏度。
有差别波长调制和未调制部分之间的干涉改变了遭遇相位调制的波长的 振幅。
图7提供了展平特定光谱响应所需相位变化的实例。
相对于波长的公 共区域,相位(弧度)和增益(dB)都沿纵坐标。
典型的增益分布90对照平坦目 标增益分布92。
曲线94画出了滤光器70将增益分布90转换成目标分布92 所需的相位移动。
光纤耦合器86(如百分之一抽头)将过滤光的小部分导向控制系统88,控 制系统调节空间相位调制系统72以接近目标增益分布(如平坦增益分布92)。
在控制系统88中,过滤光最好被分割成波长分量,被光谱监测,并与目标增 益分布比较,以产生空间相位调制系统的适当驱动信号。
空间相位调制器本 身(未图示)最好是电光调制器,特别是类似于以上实施例在驱动电压控制下 的液晶调制器。
类似算法可用于联系产生相位调制的驱动电压和连续反馈回 路中的实际振幅衰减。
图8描述了另一动态配置滤光器100的混合实施。
滤光器100通过循环 器104耦合到较大的光纤光学系统102。
来自循环器104的光纤尾部106通过 接头耦合到平面波导装置110。
可以用包括基底上受控沉积和光刻成像的传统 技术形成平面波导装置110的特征。
公共入口和出口波导112被集成偏振耦合器114临时分割,耦合器114 将混合偏振光分离成它的正交分量。
线性偏振之一在带有匹配偏振的另一集 成耦合器118处再次加入其它偏振之前横穿半波片116。
集成准直仪120将线 性偏振光投射到反射衍射光栅122,反射衍射光栅122连接到平面装置110。
衍射光栅122通过一系列角度衍射偏振光的不同波长,集成透镜124沿 液晶调制器130聚焦空间色散位置的不同波长,液晶偏振器130也在平面装 置110上形成。
图9显示了液晶调制器130的独立视图。
液晶调制器130可以在预定的宽度仅为几微米的沟槽中形成。
如向列液 晶的液晶材料的长轴沿沟槽的长度对准箭头132的方向。
上部电极1340-134n与公共接地电极136成对,以定义一排分离的可寻址像素。
在沟槽的背面施 加高反射多层或薄膜涂层138,用于以反射模式操作液晶调制器。
波板126确定液晶调制器130之前的线性偏振光的方向,并恢复液晶调 制器130反射的未调制波长的初始偏振取向。
类似于图1中的微光学实施, 具有液晶调制器130引起的多个明显椭圆偏振的波长被再次衍射以对准公共 入口和出口波导112,它的效率小于保留初始线性偏振的未调制波长。
不同波 长上液晶调制器130的选择性影响改变了返回循环器104的光的光谱功率分 配。
不可避免地,在平面装置110中到处产生一些插入损耗,尤其是在整块 部件的接口处,如衍射光栅122或波板116和126。
通过在透镜124和液晶调 制器130之间的波长色散区域中加入半导体光学放大器(SOA)128集成阵列可 减轻平面装置110中的这些损耗。
放大器128最好恢复每个波长的至少一些 功率。
反馈控制回路144,类似于图1中微光学实施的功能,至少部分集成到平 面装置110中。
集成透镜146将通过不同衍射级衍射的返回波长聚焦到沿集 成二极管阵列148的空间色散位置。
关于不同波长相对振幅的信息沿反馈控 制回路144传送到控制器150。
控制器150中的算法将波长间监测到的功率分 配和考虑控制器先前影响的期望功率分配比较,以产生控制信号(如驱动电压) 操作液晶调制器130。
同样类似于上述微光学实施,可以改变混合实施以包括其它类型的波长 色散器(如棱镜、薄膜元件、或相控阵)和空间光调制器(如相位、偏振或振幅 调制器)。
通过装置的路径选择可以是单向的(如不同的输入和输出)、双向的 (如相同或紧密的输入和输出),或分开的(如干涉仪的双臂)。
在混合和平面 实施中分离的输入和输出端口在费用和封装上都特别有效。
电子处理和控制 是较佳的。
但是包括空间光调制器光学寻址的其它控制方法也是可以的。
图10中描述了我们的动态配置滤光器的另一集成实施。
所示的滤光器160 主要是集成在平面波导装置162中的平面形式。
循环器164连接平面波导装 置162和较大的光纤光学系统166。
循环器164的光纤尾部168连接到平面装 置162的公共输入和输出波导170。
集成聚焦光学部件172将不同波长的整个区域耦合到用作波长色散器的 相控阵174。
相控阵174的各个波导176最好被配置成逐渐变化的光路,它们 使波长也倾斜逐渐变化的量。
另一集成聚焦光学部件178聚焦沿空间光调制 器180的空间色散位置中的不同波长。
使用分段沟槽设计或分段热光加热,可以将提供相位和振幅调制的调制 器180集成到平面装置162中。
反射涂层182返回相对调制波长,使之通过 相控阵174到达公共输入和输出波导170。
振幅调制直接减小了选中波长的剩 余功率。
相位调制通过增加输出端的耦合损耗具有类似的效果。
相控阵174提供对偏振不灵敏的波长色散。
然而,如果空间光调制器180 显示出偏振灵敏度,那么仍然需要偏振管理。
反馈回路184提供类似于上述实施的动态重构滤光器160。
耦合器186提 取小部分过滤光用于分析。
控制器190处理该信息以产生空间光调制器180 的控制信号。
可以进行连续调节以达到或保持目标光谱增益分配。
我们的动态配置滤光器作为均衡器时尤其有用,它调节多信道(WDM)传输 系统中传播信道之间的功率。
每个信道可以被单独寻址,并被动态地控制以 均衡或调节信道间的功率分配。
期望保持信道间更均匀的功率分配以延伸系 统区域。
此外,信道间的波长区域可以单独衰减或结合信道间功率分配的调 节值衰减,以延伸系统区域。
对于更局限性的事件的总的系统控制和控制补偿是可能的。
我们的滤光 器的动态配置还可用于补偿由于激光器波长移动或系统老化引起的慢性波长 变化,以及更急剧的波长变化,例如与增加或减少信道关联的。
对本领域熟练的技术人员显而易见的是不脱离本发明的精神和范围可以 对本发明做出各种改变和变化。
因此,本发明试图覆盖以下权利要求及其等 效范围中提供本发明的各种改变和变化。
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