采訪(fǎng)者:湯定鼎先生。CFOL戰(zhàn)略顧問(wèn)。
環(huán)球光通信高層論壇Global Executive Forum (GEF)創(chuàng)辦者, IGI 集團(tuán)資深顧問(wèn)。
客人: Steve. 姚博士在光子器件和系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)有超過(guò)18年工作經(jīng)歷。他共有超過(guò)25篇學(xué)術(shù)論文發(fā)表,在很多學(xué)術(shù)會(huì)議上做主題演講。姚博士還是15項(xiàng)頒布的美國(guó)專(zhuān)利,15項(xiàng)正在申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利的擁有者。他還獲得25項(xiàng)NASA創(chuàng)新獎(jiǎng)。他還是1998, 2000,2001年OFC技術(shù)委員會(huì)成員, 2000年微波光子會(huì)議組委會(huì)成員。姚博士1990年加入NASA的噴氣實(shí)驗(yàn)室做為高級(jí)研究員,從事微波光子器件和系統(tǒng)研發(fā)。他在那里發(fā)明了可以用來(lái)產(chǎn)生世界最干凈的10到80GHz微波信號(hào)的光電振蕩器。 他還負(fù)責(zé)NASA的X波段光纖天線(xiàn)遙感系統(tǒng)的研發(fā)。他的相位補(bǔ)償光纖鏈路對(duì)NASA的空間3維遙感幫助甚多。1985年到1987年姚博士在ADC光纖部門(mén)工作,負(fù)責(zé)第一代光纖WDM器件研發(fā)。姚博士現(xiàn)在任通用光子公司總裁和CEO。該公司主要開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)偏振控制器件,動(dòng)態(tài)頻譜控制器件等產(chǎn)品。姚博士1989年和1992年在美國(guó)南加州大學(xué)獲得碩士和博士學(xué)位。
湯:姚博士,對(duì)于您的成就,尤其是在NASA的工作,我感到非常欽佩。10年前我 也在NASA從事過(guò)光纖傳感制作工藝的研究,1991年我因此獲得了R&D 100獎(jiǎng)勵(lì)。那時(shí)候我對(duì)光纖中的雙折射和偏振特別感興趣。您所領(lǐng)導(dǎo)的通用光電是這方面技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,您能否先和環(huán)球光通信論壇和光纖在線(xiàn)的讀者談?wù)勂窆芾頌槭裁磳?duì)光纖系統(tǒng)如此重要?
姚:首先祝賀你們?cè)跒樽x者提供豐富信息方面所取得的好成績(jī)。我不知道您也是偏振控制方面的專(zhuān)家,我非常榮幸接受一位專(zhuān)家的訪(fǎng)問(wèn),非常愿意在此領(lǐng)域和您交流。對(duì)于您的問(wèn)題,我們知道當(dāng)光通信系統(tǒng)的速率提升時(shí),整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)偏振效應(yīng)非常敏感。這些偏振效應(yīng)包括光纖的偏振模式色散,光器件的偏振相關(guān)損耗,光放大器的偏振相關(guān)增益,調(diào)制器的偏振相關(guān)調(diào)制,WDM器件的偏振相關(guān)中心波長(zhǎng),探測(cè)器的偏振相關(guān)相應(yīng),傳感器和相干系統(tǒng)的偏振相關(guān)靈敏度等?朔@些問(wèn)題的關(guān)鍵就是我們提出的動(dòng)態(tài)偏振管理。
湯:您能否再介紹一下造成偏振損害的原因?
姚:造成偏振損害的原因主要是光纖的非理想性。如果光纖是理想的,光信號(hào)在傳輸中偏振態(tài)是保持不變的,偏振帶來(lái)的問(wèn)題很容易克服。不幸的是,由于熱應(yīng)力,機(jī)械應(yīng)力,以及光纖纖芯的不規(guī)則性,光信號(hào)的偏振態(tài)隨光纖長(zhǎng)度不斷變化。更壞的是這種偏振損害是隨時(shí)間,環(huán)境的變化不斷變化的。這也就要求偏振態(tài)的管理必須是動(dòng)態(tài)的 ,可以克服隨機(jī)的變化。
湯:您提到了偏振導(dǎo)致的各種問(wèn)題。但是對(duì)偏振的合理利用也可以制作光纖傳感器。如我前面提到的法拉第效應(yīng)光纖電流傳感器。當(dāng)時(shí)我用獨(dú)特的技術(shù)使線(xiàn)偏振最小,同時(shí)最大化圓偏振。其他人還用類(lèi)似的技術(shù)開(kāi)發(fā)了光濾波器等器件。在您看來(lái)偏振的影響有好的一面嗎?
姚:那是一個(gè)價(jià)值百萬(wàn)美元的問(wèn)題。的確如您舉的例子,對(duì)偏振態(tài)的靈巧應(yīng)用可以制作一些對(duì)系統(tǒng)有用的器件。一個(gè)好的例子就是偏振交錯(cuò)。兩個(gè)偏振態(tài)正交的WDM信道可以復(fù)用到一起。這么做可以有效抑制四波混頻帶來(lái)的串?dāng)_,對(duì)超高密度波分復(fù)用特別有好處。另外一個(gè)例子是偏振復(fù)用。同一波長(zhǎng)的兩個(gè)偏振態(tài)信號(hào)可以復(fù)用到一起,大大提高傳輸效率。通用光電的產(chǎn)品也可以應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域。
湯:通用光子在解決偏振相關(guān)問(wèn)題時(shí)候都有哪些辦法?
姚:不象其他公司采用鍵控或其他復(fù)雜的辦法來(lái)克服PMD,通用光子致力于發(fā)展偏振管理器件。我們稱(chēng)之為“返樸歸真”。從一開(kāi)始通用光子就認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在的光偏振控制器件和技術(shù)都不很成熟,缺少許多基本的單元模塊來(lái)構(gòu)成復(fù)雜的偏振管理功能。這些基本的偏振控制單元包括偏振控制器件,偏振監(jiān)視器件,群時(shí)延控制器件等。在過(guò)去幾年通用光子成功的在此領(lǐng)域做出一些成績(jī),獲得不少相關(guān)專(zhuān)利。這其中不少產(chǎn)品是我們最早推出的。
湯:通用光子動(dòng)態(tài)偏振管理的核心技術(shù)是什么?
姚:我們的三大核心技術(shù)是基于光纖擠壓器的偏振控制器;動(dòng)態(tài)可編程群時(shí)延控制器;在線(xiàn)偏光計(jì)。這三種技術(shù)的組合幾乎可以提供所有的偏振管理功能,包括偏振色散補(bǔ)償,偏振穩(wěn)定,偏振相關(guān)損耗補(bǔ)償或測(cè)量,偏振相關(guān)增益消減等。除了主動(dòng)控制偏振的技術(shù),通用光子還有系列無(wú)源偏振控制器件,包括在線(xiàn)偏振器,在線(xiàn)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡,偏振分束器,合束器,偏振保持耦合器等。
湯:能談?wù)勈袌?chǎng)的反映嗎?
姚:我們的光線(xiàn)偏振控制器推出不久就已經(jīng)成功被設(shè)計(jì)進(jìn)多家公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或測(cè)試儀器中。這些產(chǎn)品價(jià)廉物美,是PMD補(bǔ)償和模擬,PDL測(cè)量等的好工具。2000年我們的產(chǎn)品贏得了光子學(xué)界的優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)。只有25個(gè)產(chǎn)品獲得了這一榮譽(yù)。 另外一個(gè)例子是我們的可編程群時(shí)延模塊贏得了2001年這一獎(jiǎng)項(xiàng)。連續(xù)兩年贏得這一榮譽(yù)從側(cè)面顯示了我們公司的技術(shù)。
湯:除了通信領(lǐng)域的應(yīng)用,偏振控制產(chǎn)品還可以應(yīng)用在其他工業(yè)領(lǐng)域。您能介紹一下通用光子產(chǎn)品這方面的例子嗎?
姚:是這樣的,偏振控制產(chǎn)品的應(yīng)用是很廣泛的。一個(gè)領(lǐng)域就是光纖傳感器,例如您提到的電流傳感器,還有光纖陀螺,還有基于干涉原理的傳感器。在這些產(chǎn)品中控制偏振態(tài)都是很重要的。 另外一個(gè)例子就是國(guó)防工業(yè) ,例如雷達(dá)系統(tǒng)。我們的可編程群時(shí)延線(xiàn)可以構(gòu)成相控陣?yán)走_(dá)射頻信號(hào)的橫向?yàn)V波器。最近我們就有一個(gè)客戶(hù)利用我們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了寬帶可調(diào)的X波段雷達(dá)信號(hào)處理濾波器。
湯:您認(rèn)為通用光子和其他該領(lǐng)域的公司相比有什么獨(dú)特的地方呢?
姚:我想首先是我們擁有非常多的專(zhuān)利,我們產(chǎn)品的獨(dú)特性,成本的低廉以及我們完整的偏振控制產(chǎn)品線(xiàn)。
湯:您在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域做出的突出貢獻(xiàn)以及通用光子完善的產(chǎn)品線(xiàn)都給我留下了深刻印象。我想我們的讀者也一定會(huì)如此。非常感謝您接受我們的采訪(fǎng)。
姚:同樣謝謝您。