液晶技术在光通信中的应用

　　对于偏振态不确定的光系统，光器件必须要做到偏振无关的光学性能，但是，有些时候由于系统中光偏振态稳定性，偏振相关的液晶光器件也就有其特殊的用武之地。并且，由于不需要起偏装置，器件的体积、集成度和成本上都大大降低。这类器件主要用于激光器前，或者与激光器进行集成。图3为集成了偏振相关液晶VOA（PVOA）的激光器结构示意图。

　　波长相关的光功率控制器件

　　这类器件包括：动态增益斜率补偿器（DGT）、动态增益均衡器（DGE）、光可调滤波器（OTF）等。

　　DGT主要对长途干线光系统中，由于多个EDFA级连在终端产生一个光功率随波长变化的斜率，为了提高接收端的灵敏度，需要把这个斜率进行补偿。而采用液晶＋晶体波片的结构很容易实现动态调节，达到补偿的最佳效果。4为光路结构图，图5为建模计算结果。基本原理仍然是对光的偏振态进行调制，所不同的是，图4中的晶体波片把光按照波长不同，对偏振态再进行一次调制，使得最终产生波长相关的斜率补偿，通过调节液晶上的电压值，从而可以改变调节的斜率，图5为在改变液晶驱动电压值的情况下调节的效果图。

　　DGE则是把随意的光信号功率进行均衡化的一种器件。市面上MEMS技术和液晶技术平台是主流技术，都有商用化的产品，而以液晶为技术平台的DGE方案又分为包络型和通道型两种。包络型的理论依据为光谱信号的分解，通过多级的传递函数结构最后实现光功率的均衡控制，这种方案的优点为成本较低，缺点为均衡效果不如通道型的理想，并且控制比较复杂。通道型的原理则是把光按照波长分开，然后分别进行光功率控制，最后再均衡后的光合上。这种方案的优点为原理简单，均衡效果较好，缺点为成本较高。图6、图7分别为包络型和通道型的典型结构原理图。从应用和成本上考虑，通道型结构在集成光性能监控器（OPM）方面有其特有的优势。