A.O. Lima 计算机科学与电气工程系 美国马里兰大学
在光通信系统中，偏振模色散(PMD)现象是实现10Gbps或更高的单一通道数据速率的重大障碍。PMD会导致脉冲展宽和畸变，使系统性能变差。为减轻这种PMD效应，近年来各方面基于光、电以及光电PMD补偿器对此进行了大量的研究。在各种PMD补偿技术中，电域(后检测)法非凡具有吸引力，因为在接收机的芯片组中，这种方法实现起来具有紧凑和低成本的潜在优势。
采用简单的前馈和决策(Decision)反馈结构的电子均衡器已被提议在光通信中用于减轻符号间干扰(ISI)，并在最近通过采用集成的硅锗技术得到了实现，并作为模拟均衡器在10Gbps情况下进行了测试，用于减轻PMD现象。但是，它们无法提供通常期望的性能增益，也无法对滤波系数进行自适应的优化，即使采用简单的最小均方(LMS)算法，在光系统运行于高数据速率下时，滤波系数的自适应优化仍是一项艰巨的工作。
由于所有的高数据率系统都采取直接检测方式，因此偏振相位信息在检测过程中会被丢失。采用偏振分集(polarization diversity)的方法，通过对所获信息更加有效地加以利用，可以更加有利于减轻PMD现象。
现在介绍一种新颍的偏振分集接收器，它采用简单的固定光学和电子学原理，性能远比采用那些需要通过某些方法对滤波器抽头(tap)进行优化的均衡器(无分集)所能达到的性能要好。由于分集结构可消除由PMD产生的大部分ISI现象，因此将电子均衡器集成到分集接收器结构中，所获得的改善并不明显。
在该系统中，进来的信号被等分为三对正交偏振对，由单独的光电探测器进行检测。使用正交偏振对的优点是可在保持系统内原有噪声分布的同时，以增加幅度边缘的方式对总信号能量进行检测。这与采用单一偏振的结构不同，具有更高的噪声灵敏度。
在所提议的分集接收器的第一个支路上，采用一种线性偏振束分离器(LPBS)将信号在纵向和横向偏振态之间进行分离。在第二个支路上，一块四分之一波形板在偏振束分离器(PBS)之前将信号由圆偏振转换线性偏振，该偏振束分离器相对于将信号分割成右圆偏和左圆偏的第一个PBS旋转了45度。在第三个支路上，设有一个PBS将信号分成两个正交偏振态。组合器/均衡器模块将那些由电延迟进行同步的信号对组合在一起。
用时钟恢复子系统和决策电路获得离散样本。最后，由判定模块选择具有最大幅度边缘的支路。
检测三对正交偏振对可使接收器获得至少一对PMD畸变减小的正交偏振信号。接下来对具有三个正交偏振态的分集接收器进行均衡处理，则进一步降低了损失。均衡器需要以用户调节或自适应计算的方式对滤波系数进行优化。另一方面，带简单组合器的分集接收器不需要进行任何系数优化，并可用10Gbps或更高速率下的现有技术加以实现。
对于每一个波长信道，确实需要多路光电检测器。试验表明，使用分集接收器比使用电子均衡器可大大降低功率损失。实验还显示，将分集接收器和均衡器组合在一起使用，对性能的进一步改善效果不明显。
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