[发明专利]检测偏振模式分散的装置

说明书

本发明涉及到按照权利要求1前序部分的光学数据信号偏振模式分散的检测装置。

在光学传输技术中尽可能使用长的光波导线传输路段。光波导线由制造决定不是完全各向同性，而是弱双折射的。由于长的传输路段产生依赖于频率的偏振变换-偏振模式分散或者被称为偏振分散，简称为PMD。由于作为光学频率函数的光学信号偏振的改变和-与之相联系-为了传播被发送的脉冲的依赖于频率的不同运行时间这些导致了在接收方降低了其可识别性和因此限制了传输的数据率。

更困难的是此外路段的传输性能随着温度变化或者机械负荷而变化和因此PMD也改变。因此有必要使用插入传输路径的适配PMD补偿器。为了对其进行控制必须在光学接收机上检测PMD畸变。于是可以用梯度算法最佳调整补偿器。

在电子信笺，1994年2月，第30卷，第4期，348至349页中将带通滤波器使用于数据信号滤波，检测其PMD。在滤波器输出端的功率检测器上输出一个信号，PMD畸变愈小信号愈大。

缺点是当出现大的一阶的PMD时，这个信号作为有差别的成组运行时间DGD(有差别的成组延迟)的函数不是单调变化的和因此得不到明确的信号。

在会议文集OEC’94(日本，Makuhari展览会)14E-12,258至259页上使用另外的方法，其中将决策输出端和决策输入端之间的差别信号进行处理。但是这个信号比适合的带通滤波器具有对于PMD畸变比较小的敏感性。特别是当PMD畸变大时DGD超过比特周期有可能导致错误的决策，则在这种情况下得到的信号不适合于作为PMD畸变出现的判据。

本发明的任务在于，即使对于比较大数值的有差别的成组运行也规定一种可靠的检测器。此外规定偏振模式分散的适合的补偿装置和也可以用于最佳调整这个检测器。

此任务是通过按照权利要求1的检测偏振模式分散装置解决的。在独立的权利要求7中叙述了这种解决方法的一个变型。

将本发明有利的扩展结构叙述在从属权利要求中。

本发明的特殊优点在于，将被利用的主区域的多个滤波器的单调输出电压及其大的斜率进行组合，这用唯一的带通滤波器或者唯一的低通滤波器是不可能的。因此非常准确的补偿成为可能。

使用带通滤波器比使用低通的优点是，滤波器输出电压作为出现的有差别成组运行时间的函数具有比较大的斜率。因此可以更准确/更快地进行补偿。

代替多个带通滤波器/低通也可以使用可转接的/可控制的低通。检测装置可以用其他的控制判据加以补充。特别有利的是在这里装置可以处理数据辅助信号的-希望产生的-误差率，这是由被接收的光学信号中得到的。当处理数据信号时可以通过可控制的扫描阈值实现一个特别简单的电路。

借助于附图叙述本发明的实施例。

附图表示：

附图1滤波器输出电压的规整曲线，

附图2具有三个带通的本发明实施例，

附图3具有一个可控制带通的另外实施例，

附图4具有附加处理数据辅助信号的另外实施例，

附图5这个实施例的另外的变型。

附图1表示了三个带通滤波器的滤波器输出电压U1至U3的规整曲线，其中间频率为0.125/T、0.25/T和0.5/T，其中T为被传输数据信号的比特周期。此外描绘了临界频率为0.125/T的低通滤波器的输出电压U(LPF)与规整的有差别成组运行时间DGD/T的关系在两个主偏振同样强的激励时。作为主偏振或者“主偏振状态”，以下被称为PSP，是指当光学频率改变时一阶近似不变的那两个互成正交的偏振。在偏振保持的光波导线上主偏振与主座标重叠在一起，即为水平的和垂直的。但是一般来说主偏振也可以是任意正交的椭圆形偏振副。主偏振具有不同的成组运行时间，其差别作为“有差别的成组延迟”，以下被称为DGD或者有差别的成组运行时间。如果传输具有主偏振的光学信号时，则一阶近似地不产生脉冲传播。如果传输具有偏振的光学信号时，当按照两个主偏振分布时在那里对应于同样的功率分布，引起最大的脉冲传播，因为具有运行时间差别大小DGD的两个同样强的脉冲重叠在一起。

主偏振作为光学频率的函数变化时，则在输入方使用对应于确定频率的主偏振，但是输出偏振只在比较高阶上而不是在一阶上也作为频率的函数变化。人们称之为高阶PMD。一般来说出现高阶PMD时，但是其中一阶的PMD通过其作用是主宰的和因此必须首先进行补偿。

如明显的输出信号U3使得无误差检测PMD只到DGD的一个数值1T是可能的，因为对于1T和2T之间的数值则函数斜率的符号改变。相应地适合于其他带通滤波器的电压和以比较小的尺度也适合于低通滤波器。