消除基于PLC的直接D（Q）PSK接收器和阵列波导光栅中双折射的技术

在探讨消除基于平面光波电路（Planar Lightwave Circuit, PLC）技术的直接D（Q）PSK接收器和阵列波导光栅（Arrayed Waveguide Grating, AWG）中双折射现象的研究之前，我们首先要了解一些相关背景知识。 一、平面光波电路（PLC） 平面光波电路是一种在硅基片上制作的光电子器件，广泛应用于光通信领域。PLC技术可以通过工艺成熟且精确的半导体工艺来实现集成化的光路和光电子元件，从而实现光信号的处理和传输。PLC设备在时分复用（TDM）和波分复用（WDM）传输系统中扮演着关键角色。 二、直接D（Q）PSK接收器 直接差分相移键控（Differential Phase Shift Keying, DPSK）和差分正交相移键控（Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK）是光通信中采用的两种高效率调制方式。它们可以提供更高的数据传输速率以及更好的信号质量。在接收端，使用基于PLC的延迟线干涉仪（Delay-Line Interferometer, DLI）来实现对这些信号的解调。 三、阵列波导光栅（AWG） AWG是一种多通道的光波长选择元件，它利用波导之间的光程差和波长相关性来实现光信号的合波与分波。AWG在密集波分复用（Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM）和粗波分复用（Coarse WDM, CWDM）系统中应用广泛。 四、双折射现象 双折射现象是指光波在非各向同性的介质中传播时，不同极化方向的光波有不同的折射率，这会导致光波的相位差，影响信号的质量。在基于PLC的D（Q）PSK接收器和AWG中，双折射现象的存在会引入偏振相关频率偏移（Polarization Dependent Frequency Shift, PDFS），从而降低系统性能，比如增加误码率（Bit Error Rate, BER）。 五、消除双折射技术 在这篇研究论文中，提出了两种消除PLC设备中双折射现象的技术。第一种技术是在直接DPSK接收器的DLI的臂波导上增加半波片和加热电极，利用适当的加热电流来消除DLI的PDFS。通过这种方法，作者成功在1550nm波长和全C波段范围内实现了几乎为零的残余PDFS。第二种技术则是针对嵌入半波片的AWG，提出了使用光学不对称的平板波导的策略。在半波片没有嵌入AWG中央的情况下，通过对平板波导的双折射和光学不对称性进行调整，实现了剩余极化敏感性的消除。具体来说，利用热光效应来实现对平板波导的折射率进行微调，以消除剩余的偏振敏感性。 六、研究贡献和关键词 这项研究的主要贡献是在PLC基础上的直接D（Q）PSK接收器和AWG中消除双折射现象。通过采用特定的技术手段，实现了在特定波长及波段内对双折射现象的有效抑制。研究成果对于提升光通信系统的性能具有重要意义。关键词包括：平面光波电路、阵列波导光栅、延迟线干涉仪、双折射和偏振不敏感性。 通过以上知识点，我们对研究论文所涉及的技术内容有了较为全面的了解，这为深入研究消除PLC设备中双折射现象的技术奠定了基础。