4×10Gbit/s光时分复用器偏振敏感性

　　1 引言

　　随着人们对各种信息需求的日益增长，出现了各种提高网络带宽的技术。其中，OTDM由于克服了电时分复用中电子瓶颈的问题而成为近年来发展的热点之一。OTDM在一根光纤上只传输一个波长的光信号，它首先要求光脉冲必须是RZ码，各路光信号通过占用不同时隙复用成一路，即在一路光脉冲之间插入几路相对于第一路具有不同时延的光脉冲，以提高单根光纤的传输速率。OTDM信号性能的优劣将直接影响到整个OTDM系统性能及解复用端的难易程度。影响OTDM信号性能的因素有很多，如输入光脉冲宽度、温度、应力等。另外，制作光时分复用器的光纤耦合器的偏振敏感性也影响了OTDM信号的性能。

　　2 4×10Gbit/s光时分复用信号的产生

　　在这里，我们采用了一种原理简单、容易实验室实现的制作方法[2]制作出了4×10Gbit/s的光时分复用器。其基本原理如图一所示：

　　首先，1×4光纤耦合器将光脉冲源产生的10Gbit/s的光信号分为四路，四路信号分别通过不同的时延后再由一个1×4的光纤耦合器合为一路。这就可以产生4×10Gbit/s的光时分复用信号(注意这里的光脉冲源产生的10Gbit/s的光信号必须为RZ码)。

　　上面所用到的1×4的光纤耦合器是由三个2×2的光纤耦合器连接而成的，如图二所示：

　　2×2的光纤耦合器是采用普通单模光纤熔融拉椎法制作而成。

　　此种光时分复用器的制作难点在于精确控制时延差，使每路光脉冲之间相隔25ps(40Gbit/s)。具体做法如下：选取第一路信号作为参考，其余三路与第一路产生△Ti的时延差。其中

　　其中C为光在真空中的传输速度，n为光纤芯区的折射率。根据上式，对于1ps的时延差光纤长度差约为0.2mm左右，因此对切割精度有极高的要求。

　　对光时分复用信号的分析实验装置如图三所示：

　　频率合成器hp83711B产生10GHz的RF信号，通过电放大器(2-12GHz)后输入光脉冲源(由北邮制作),此时光脉冲宽度为60ps。由于激光器调制的脉冲存在有啁啾，所以脉冲宽度较宽。因此我们采用了一段DCF对光脉冲进行压缩。压缩后的光脉冲宽度为15ps。在DCF之后加入了一级光放大，这是由于DCF有较大的插入损耗。放大的光信号通过光时分复用器后产生了40G的光信号，在通过一级放大之后接入到了示波器，示波器采用Agilent 86100B。示波器产生的波形如图所示：

　　由示波器观察可得到，各路光脉冲的幅度并不是处于稳定的状态，而是时刻无规则地起伏，尤其当晃动光时分复用器输入端光纤时，脉冲波动更加显著。

　　3 光纤耦合器偏振敏感性的研究