專利名稱：一種基于遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種適用于各種移相鍵控調(diào)制技術(shù)的產(chǎn)生信號光和相干光的方法和相干接收方法，以及實現(xiàn)全相干發(fā)射與接收的系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
PSK (Phase Shift Keying，相移鍵控)調(diào)制格式，即把基帶數(shù)字信號加載到不同相位的光載波上。相比于傳統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制而言，相位調(diào)制方式可以獲得更高的接收靈敏度， OSNR (Optical Signal Noise Ratio，光信噪比)容限，從而在同樣的放大器設(shè)置的條件下提高系統(tǒng)的傳輸距離。而采用多相位調(diào)制調(diào)制技術(shù)，如QPSK (正交相移鍵控)，8PSK等等， 還可以進(jìn)一步提高傳輸系統(tǒng)的頻譜效率。特別是對于超長距離100G光傳輸系統(tǒng)，采用QPSK 調(diào)制格式得到了人們最多的重視。然而，采用QPSK調(diào)制格式還必須結(jié)合相干接收裝置對相位信息進(jìn)行解調(diào)。因此，相干接收技術(shù)成為實現(xiàn)QPSK調(diào)制的關(guān)鍵技術(shù)之一。QPSK解調(diào)接收裝置通常可由本地振蕩器(LO)與90°混頻單元構(gòu)成的同頻相干接收系統(tǒng)實現(xiàn)。如圖1所示，90°混頻單元構(gòu)成可由4個3dB耦合器級聯(lián)而成，通過本地振蕩器發(fā)出的本振光與接收到的信號光進(jìn)行混頻后，就能通過相干解調(diào)裝置將基帶數(shù)字信號提取出來。但基帶信號的準(zhǔn)確提取是在本地本振光的頻率和相位與信號光的頻率和相位都一致的前提下。如果本地本振光的頻率和相位與接收到的信號光的不一致，那么將無法準(zhǔn)確提取基帶數(shù)字信號。因此有人提出了用模擬鎖相環(huán)(PLL)的方法。PLL能夠使得對本地振蕩器發(fā)出的光載波進(jìn)行相位和頻率的跟蹤與反饋。通過PLL能夠使得本地本振光的相位和頻率與接收到的信號光保持一致。然而，由于模擬鎖相環(huán)本身固有的環(huán)路時延，使得其系統(tǒng)反應(yīng)速度較慢。另外鎖相環(huán)對于本地振蕩器的相位噪聲要求高，并且容易因為相位噪聲而導(dǎo)致大的相位差，等等。由于模擬鎖相環(huán)的種種缺陷以及光傳輸速率的不斷提高對系統(tǒng)反應(yīng)速度提出了更高的要求。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)字信號處理的光接收的方案得到重視。例如 Reinhold Noe 在文章"Phase Noise-Tolerant Synchronous QPSK/BPSK Baseband-Type Intradyne Receiver Concept With Feedforward Carrier Recovery,，，(Journal of Lightwave Technology, Vol. 23，Issue 2，pp. 802—808，F(xiàn)eb. 2005)中，用前向相位估計的方法來實現(xiàn)對光載波相位的恢復(fù)。前向相位估計單元如圖2所示。由于沒有模擬鎖相環(huán)，那么由混頻單元解調(diào)出的電信號除了含有信號本身的信息外，還將附加一項相位單元，這一相位是由于本振光頻率與相位與信號光的不一致而引起的，同時這個附加的相位單元將使得接收到的基帶信號發(fā)生畸變。而通過圖2所示的相位估計單元，可以消除這一額外相位，恢復(fù)出原有的載波信號相位。其原理是將從圖1發(fā)出的復(fù)信號分成兩路，其中一路通過兩個自乘器組成的四次方運算器201，以及取反單元202，再經(jīng)過除4單元203，這樣就得到了與額外相位單元相反的相位。用得到的額外相位單元相反的相位與另一路相乘， 即可恢復(fù)所傳輸?shù)男盘枴?br> 通過前向相位估計的方法與PLL相比有了更高的系統(tǒng)反應(yīng)速度，更易滿足高速光傳輸系統(tǒng)的要求。但此類方法仍存在如下缺陷
1.此方法對本振光頻率與信號光頻率的頻率偏移容限低，即需要保證本振光與信號光的頻差在一定范圍內(nèi)才能采用。例如Pfau，T等人在文章“First Real-Time Data Recovery for Synchronous QPSK Transmission With Standard DFB Lasers,，， (IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 18，Issue 18，pp. 1907—1909，S印.2006)中， 實驗報道了采用前向相位估計方法對QPSK信號的恢復(fù)，從實驗結(jié)果看出，為了達(dá)到信號恢復(fù)的目的，本地本振光與信號光的頻率偏移需要保持在IOMHz以內(nèi)。這樣就對激光器提出了更高的要求，因為隨著激光器的老化以及激光器輸出光脈沖受溫度的影響，激光器的行寬會不斷變化，難以系統(tǒng)接收所需的頻率要求；
2.用數(shù)字信號處理的方法對高速信號進(jìn)行處理，并且對信號進(jìn)行了諸如4次方運算這樣的非線性運算。這對在高速條件下的DSP處理提出了很高的要求；
3.在接收端需要一個本地振蕩器來實現(xiàn)相干接收，這無疑增加了系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種基于全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法和裝置，保證了相干光源與信號光源的高度相關(guān)性。在現(xiàn)有技術(shù)中，接收端本地振蕩器發(fā)出的光波的頻率、相位與信號光源的頻率、相位有一定的偏差，并且這個偏差隨著溫度的變化，激光器的老化而改變。而目前針對上述問題，采用的措施大都是圍繞對引起的變化做一些數(shù)字信號處理的方法進(jìn)行一定的補(bǔ)償。而本發(fā)明則是針對產(chǎn)生信號畸變的原因提出了一種基于全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法。信號光源與本振光源在頻率以及相位上的漂移造成接收端信號的畸變，其根本原因在于信號光源與本振光源是非相關(guān)的。如果采用信號光和本振光都由發(fā)射端的同一激光器發(fā)出，就可以很好的解決這一問題。本發(fā)明提供了一種基于遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法，包括 步驟1 由同一光源產(chǎn)生信號光以及相干光；
步驟2 對信號光進(jìn)行數(shù)據(jù)信號調(diào)制，合成并傳輸信號光和相干光； 步驟3 接收并分離信號光和相干光，利用相干光解調(diào)信號光。進(jìn)一步，步驟1中通過光分束器將光源發(fā)出的光波分成信號光和相干光。進(jìn)一步，將基帶信號加載到的光載波上作為信號光；在信號光波長附近濾出一個中心波長為對應(yīng)信號光波長+ Δζ 的光波作為相干光。進(jìn)一步，步驟1中通過將光源發(fā)出的光波經(jīng)過偏振分離器件分成信號光以及相干光。進(jìn)一步，將光源發(fā)出的光分成偏振方向相互垂直的信號光以及相干光。本發(fā)明還提供了一種遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括光源、用于將同一光源的光生成信號光和相干光并調(diào)制信號光的信號光/相干光產(chǎn)生裝置、接收并解調(diào)信號光的信號光/相干光相干接收裝置，以及連接信號光/相干光產(chǎn)生裝置和相干接收裝置的光纖傳輸鏈路。進(jìn)一步的，所述信號光/相干光產(chǎn)生裝置包括連接光源并生成信號光和相干光的信號光/相干光產(chǎn)生模塊、與信號光/相干光產(chǎn)生裝置連接的發(fā)射端相干光處理模塊和發(fā)射端信號光處理模塊以及分別與發(fā)射端相干光處理模塊和發(fā)射端信號光處理模塊連接的信號光/相干光合成模塊；
其中，發(fā)射端相干光處理模塊用于對相干光進(jìn)行功率及脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)；發(fā)射端信號光處理模塊用于對信號光進(jìn)行相位調(diào)制；信號光/相干光合成模塊用于合成已經(jīng)通過信號光、相干光處理模塊的信號光和相干光。所述信號光/相干光相干接收裝置包括通過光纖傳輸鏈路連接信號光/相干光產(chǎn)生裝置的信號光/相干光分離模塊、與信號光/相干光分離裝置連接的接收端相干光處理模塊和接收端信號光處理模 塊、分別與接收端相干光處理模塊和接收端信號光處理模塊連接的相干處理模塊、以及與所述相干處理模塊連接的信號接收模塊；
其中，接收端的信號光/相干光分離模塊用于將接收到的信號光以及相干光分離；接收端的信號光處理模塊用于對信號光進(jìn)行放大；接收端的相干光處理模塊用于對相干光的相位進(jìn)行調(diào)整；相干處理模塊用于用于將信號光載波與相干光載波進(jìn)行混頻，提取信號光。進(jìn)一步
所述信號光、相干光產(chǎn)生模塊為一個偏振分離器件，用于將激光器發(fā)出的光分成偏振方向相互垂直的信號光以及相干光；
信號光處理模塊為相位調(diào)制器件，用于將相位調(diào)制的信號加載在光脈沖上； 相干光處理模塊包括光脈沖整形器以及可調(diào)光衰減器；其中光脈沖整形器，用于對相干光的脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整相干光脈沖的占空比；可調(diào)光衰減器，用于對相干光的入纖功率進(jìn)行控制；
信號光/相干光合成模塊為偏振復(fù)用器件，用于合成已經(jīng)通過信號光、相干光處理模塊的信號光和相干光，一起進(jìn)入光纖傳輸鏈路傳輸。接收端的信號光/相干光分離模塊為偏振分離器件，用于將接收到的信號光以及相干光分離；
接收端的信號光處理模塊為光放大器，用于對信號光進(jìn)行放大； 接收端的相干光處理模塊包括移相器以及偏振控制器；其中相移器，用于調(diào)正相干光的相位；偏振控制器，用于將相干光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，以便在后端與信號光進(jìn)行相干； 接收端的相干處理模塊為90度混頻單元，用于將信號光與相干光進(jìn)行混頻相干提取信號。進(jìn)一步
所述信號光/相干光產(chǎn)生模塊為一個光分束器，用于將激光器發(fā)出的光脈沖等能量地分成兩路；
信號光處理模塊包括窄帶濾波器和相位調(diào)制器；其中窄帶濾波器的中心波長力Π用于濾出信號光；相位調(diào)制器件，用于將濾出的信號光進(jìn)行相位調(diào)制；
相干光處理模塊包括窄帶濾波器、光脈沖整形器以及可調(diào)光衰減器。其中窄帶濾波器中心波長為Λ1+ΔΛ,用于濾出相干光。光脈沖整形器用于對相干光的脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)； 可調(diào)光衰減器，用于對相干光的能量進(jìn)行調(diào)節(jié)；
信號光/相干光合成模塊為合波器，用于將信號光載波與相干光載波合波進(jìn)入光纖傳輸鏈路；接收端的信號光/相干光分離模塊為分波器，用于將具有波長偏移的信號光載波與相干光載波分離；
接收端的信號光處理模塊為光放大器對信號光進(jìn)行放大；
接收端的相干光處理模塊為相移器，用于對相干光的相位進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)償在傳輸過程中與信號光產(chǎn)生的相位差；
接收端的相干處理模塊為180°混頻器，用于將信號光載波與相干光載波進(jìn)行混頻，從而提取信號光。


v圖1為相干接收裝置中90°混頻單元原理圖； 圖2為采用前向相位估計方法的裝置原理圖3為本發(fā)明基于偏振復(fù)用的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明提出的基于偏振復(fù)用的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)裝置圖， 系統(tǒng)調(diào)制格式為QPSK ；
圖5A為在圖4所示的系統(tǒng)裝置下傳輸距離2000km，傳輸波特率為25Gbaud/S。在接收端的眼圖5B為在圖4所示的系統(tǒng)裝置下傳輸距離2000km，傳輸波特率為25Gbaud/S。在接收端的星座圖6為本發(fā)明提出的基于波長偏移的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)裝置圖， 系統(tǒng)調(diào)制格式為QPSK ；
圖7A為在圖6所示的系統(tǒng)裝置下傳輸距離2000km，傳輸波特率為25Gbaud/S。在接收端的眼圖7B為在圖6所示的系統(tǒng)裝置下傳輸距離2000km，傳輸波特率為25Gbaud/S。在接收端的星座圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。圖3為本發(fā)明一種遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)，包括光源、用于將同一光源的光生成信號光和相干光并調(diào)制信號光的信號光/相干光產(chǎn)生裝置、接收并解調(diào)信號光的信號光/相干光相干接收裝置，以及連接信號光/相干光產(chǎn)生裝置和相干接收裝置的光纖傳輸鏈路。圖4為實施本發(fā)明采用的QPSK系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，此系統(tǒng)采用的調(diào)制格式為單極性QPSK方式。采用的本發(fā)明提出的基于偏振復(fù)用的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)。其中，光源為激光器，發(fā)射端包括 偏振分光片PBS (Polarization Beam Splitter)，用于將激光器發(fā)出的光波分成偏振方向相互垂直的兩束偏振光，一束為用于加載基帶信號的信號光，另一束為用于在接收端與信號光相干提取信號的相干光；光脈沖整形器以及可調(diào)光衰減器，用于對相干光的脈沖形狀以及脈沖強(qiáng)度進(jìn)行控制，從而在接收端獲得最佳的相干效果；QPSK相位調(diào)制器，用于對基帶電信號進(jìn)行相位調(diào)制，并將信號加載到光脈沖上；偏振合光器PBC(P0Iarizatic)n Beam Combiner)，用于將相干光與信號光合成一路進(jìn)入光纖傳輸鏈路。相干接收部分包括偏振分光片PBS(P0larizati0n Beam Splitter)，用于在接收端將合成的相干光與信號光分開；相移器，用于調(diào)正相干光的相位，由于在光纖傳輸鏈路傳輸過程中，偏振方向正交的兩束光受到色散，非線性等作用，在接收端的相位上會存在一定的偏移，但值得注意的是，這種偏移是只受到鏈路結(jié)構(gòu)的影響，當(dāng)傳輸鏈路確定之后，這個偏移量基本就是固定的，因此無需鎖相裝置，只需要一個固定的相移器即可；偏振控制器，用于將相干光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度， 以便在后端與信號光進(jìn)行相干；90度混頻單元，用于將信號光與相干光進(jìn)行混頻相干提取信號，其裝置可以由圖1所示的4個級聯(lián)3dB耦合器實現(xiàn)。如圖4所示的QPSK系統(tǒng)裝置與以往的相干接收機(jī)相比，避免了 PLL的使用或者是圖2所示的用數(shù)字信號處理的方法實現(xiàn)的前向相位估計裝置，整個系統(tǒng)裝置簡單，成本低廉。并且保證了信號光與相干光的高度相干性，提高系統(tǒng)的接收性能。圖5為實施圖4所示的系統(tǒng)裝置下，傳輸距離為2000km，傳輸波特率為25Gbaud/ s，在接收端的眼圖以及星座圖。其中圖5A為接收端的眼圖，圖5B為接收端的星座圖。從結(jié)果看出，在沒有使用PPL或者任何的高速數(shù)字處理模塊的情況下，采用基于偏振復(fù)用的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收方法，仍然可以滿足系統(tǒng)的傳輸要求。圖6為實施本發(fā)明采用的基于波長偏移的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的QPSK相干接收系統(tǒng)圖。如圖6所示，對于雙極性(偏振復(fù)用)相移鍵控調(diào)制光傳輸系統(tǒng)，本發(fā)明提出了基于波長偏移的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收裝置。其中發(fā)射端包括寬譜激光器，用于產(chǎn)生光脈沖；光分束器，用于將激光器發(fā)出的光脈沖等能量地分成兩路；光窄帶濾波器1，其中心波長為Jl，作為信號光；光窄帶濾波器2，其中心波長為ai + ΔΙ，與信號光中心波長有一個偏移波長Ai，作為相干光；QPSK信號調(diào)制器，用于對信號光進(jìn)行相位調(diào)制；光脈沖整形器，可由MZI等調(diào)制器件實現(xiàn)，用于對相干光的脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)；可調(diào)光衰減器，用于對相干光的能量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到在接收端最佳的相干效果；合波器，用于將信號光載波與相干光載波合波進(jìn)入光纖傳輸鏈路。相干接收裝置依次包括分波器，用于將具有波長偏移的信號光載波與相干光載波分離；相移器，用于對相干光的相位進(jìn)行調(diào)整，從而補(bǔ)償在傳輸過程中與信號光產(chǎn)生的相位差；180°混頻器，可由一個3dB耦合器實現(xiàn)，用于將信號光載波與相干光載波進(jìn)行混頻。圖6所示的基于波長偏移的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收裝置，由于信號光與相干光由同一激光器在發(fā)射端產(chǎn)生，因此兩者同樣保持了高度的相關(guān)性。避免了由于本地振蕩器受到溫度，線寬的影響，導(dǎo)致頻率與相位的漂移。而在傳輸過程中，信號光載波與相干光載波產(chǎn)生的相位差，由于這一差值基本是恒定的，可由一個相移器來進(jìn)行補(bǔ)償。因此此裝置仍然可以省去PLL或者其他的高速數(shù)字信號處理單元。同時，由于信號光與相干光有一個固定的頻差，為了實現(xiàn)相干接收，可以采用外差相干接收裝置實現(xiàn)。如圖6所示，信號光(η)與相干光(Λ1 + ΔΛ)通過180°混頻裝置后，由光探測器接收轉(zhuǎn)換，在不考慮探測器噪聲的情況下，輸出端電信號i可表示為其中』=,R為光探測器響應(yīng)度，Ps為信號光光功率，Plo為相干光光功率。
為信號光的角頻率，為相干光的角頻率，ern為信號光載波的相位信息，對于QPSK調(diào)制格式，&(/) e {-3ΤΓ/4-^γ/4,7γ/4,37γ/4}。從槍)的表達(dá)式式看出，通過180度混頻器后的模擬信號除了含有傳輸信號的相位信息外，還附帶了一個由信號光與相干光頻差帶來的附加相位Δ爐=。但由于信號光與相干光由同一激光器發(fā)出，這一額外相位基本是恒
定的，因此接收系統(tǒng)無需PLL或其他相位估計裝置，只需與一個頻率為u = ω^ωΙ 的信號源相乘后通過帶通濾波器(BPF)即可濾去差頻頻率。得到基帶信號 J1(I)=Jcos(^i))；
i2 (I) =。
圖7A和7B為實施圖6所示的系統(tǒng)裝置下，傳輸距離為2000km，信號波特率為 25Gbaud/So在接收端的眼圖以及星座圖。其中圖7A為接收端的眼圖，圖7B為接收端的星座圖。從結(jié)果看出對于雙極性(偏振復(fù)用)移相鍵控調(diào)制系統(tǒng)，本發(fā)明提出的基于波長偏移的遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收裝置，保證了相干光源與信號光源的高度相關(guān)性，在不使用PLL 或者其他的相位估計裝置的情況下，仍然可以滿足系統(tǒng)的傳輸要求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種基于遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法，包括步驟1 由同一光源產(chǎn)生信號光以及相干光；步驟2 對信號光進(jìn)行數(shù)據(jù)信號調(diào)制，合成并傳輸信號光和相干光；步驟3 接收并分離信號光和相干光，利用相干光解調(diào)信號光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中通過光分束器將光源發(fā)出的光波分成信號光和相干光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將基帶信號加載到的光載波上作為信號光；在信號光波長附近濾出一個中心波長為對應(yīng)信號光波長+ Δ1的光波作為相干光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中通過將光源發(fā)出的光波經(jīng)過偏振分離器件分成信號光以及相干光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將光源發(fā)出的光分成偏振方向相互垂直的信號光以及相干光。
6.一種遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括光源、用于將同一光源的光生成信號光和相干光并調(diào)制信號光的信號光/相干光產(chǎn)生裝置、接收并解調(diào)信號光的信號光/相干光相干接收裝置，以及連接信號光/相干光產(chǎn)生裝置和相干接收裝置的光纖傳輸鏈路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號光/相干光產(chǎn)生裝置包括連接光源并生成信號光和相干光的信號光/相干光產(chǎn)生模塊、與信號光/相干光產(chǎn)生裝置連接的發(fā)射端相干光處理模塊和發(fā)射端信號光處理模塊以及分別與發(fā)射端相干光處理模塊和發(fā)射端信號光處理模塊連接的信號光/相干光合成模塊；其中，發(fā)射端相干光處理模塊用于對相干光進(jìn)行功率及脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)；發(fā)射端信號光處理模塊用于對信號光進(jìn)行相位調(diào)制；信號光/相干光合成模塊用于合成已經(jīng)通過信號光、相干光處理模塊的信號光和相干光。所述信號光/相干光相干接收裝置包括通過光纖傳輸鏈路連接信號光/相干光產(chǎn)生裝置的信號光/相干光分離模塊、與信號光/相干光分離裝置連接的接收端相干光處理模塊和接收端信號光處理模塊、分別與接收端相干光處理模塊和接收端信號光處理模塊連接的相干處理模塊、以及與所述相干處理模塊連接的信號接收模塊；其中，接收端的信號光/相干光分離模塊用于將接收到的信號光以及相干光分離；接收端的信號光處理模塊用于對信號光進(jìn)行放大；接收端的相干光處理模塊用于對相干光的相位進(jìn)行調(diào)整；相干處理模塊用于用于將信號光載波與相干光載波進(jìn)行混頻，提取信號光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號光、相干光產(chǎn)生模塊為一個偏振分離器件，用于將激光器發(fā)出的光分成偏振方向相互垂直的信號光以及相干光；信號光處理模塊為相位調(diào)制器件，用于將相位調(diào)制的信號加載在光脈沖上；相干光處理模塊包括光脈沖整形器以及可調(diào)光衰減器；其中光脈沖整形器，用于對相干光的脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整相干光脈沖的占空比；可調(diào)光衰減器，用于對相干光的入纖功率進(jìn)行控制；信號光/相干光合成模塊為偏振復(fù)用器件，用于合成已經(jīng)通過信號光、相干光處理模塊的信號光和相干光，一起進(jìn)入光纖傳輸鏈路傳輸。接收端的信號光/相干光分離模塊為偏振分離器件，用于將接收到的信號光以及相干光分離；接收端的信號光處理模塊為光放大器，用于對信號光進(jìn)行放大； 接收端的相干光處理模塊包括移相器以及偏振控制器；其中相移器，用于調(diào)整相干光的相位；偏振控制器，用于將相干光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，以便在后端與信號光進(jìn)行相干； 接收端的相干處理模塊為90度混頻單元，用于將信號光與相干光進(jìn)行混頻相干提取信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號光/相干光產(chǎn)生模塊為一個光分束器，用于將激光器發(fā)出的光脈沖等能量地分成兩路；信號光處理模塊包括窄帶濾波器和相位調(diào)制器；其中窄帶濾波器的中心波長力用于濾出信號光；相位調(diào)制器件，用于將濾出的信號光進(jìn)行相位調(diào)制；相干光處理模塊包括窄帶濾波器、光脈沖整形器以及可調(diào)光衰減器，其中窄帶濾波器中心波長為Λ1 + ΔΛ，用于濾出相干光；光脈沖整形器用于對相干光的脈沖形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)； 可調(diào)光衰減器，用于對相干光的能量進(jìn)行調(diào)節(jié)；信號光/相干光合成模塊為合波器，用于將信號光載波與相干光載波合波進(jìn)入光纖傳輸鏈路；接收端的信號光/相干光分離模塊為分波器，用于將具有波長偏移的信號光載波與相干光載波分離；接收端的信號光處理模塊為光放大器對信號光進(jìn)行放大；接收端的相干光處理模塊為相移器，用于對相干光的相位進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)償在傳輸過程中與信號光產(chǎn)生的相位差；接收端的相干處理模塊為180°混頻器，用于將信號光載波與相干光載波進(jìn)行混頻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸方法，其中通過偏振復(fù)用和波長偏移的方法由同一光源產(chǎn)生信號光以及相干光，由于產(chǎn)生的信號光以及相干光相關(guān)，保證了相干光源與信號光源的高度相關(guān)性，解決了相干接收系統(tǒng)中本地振蕩器與信號光源的頻率與相位不一致，并且這種不一致會隨著溫度以及激光器的穩(wěn)定性的改變而隨機(jī)變化的問題。同時提出了一種遠(yuǎn)端全相干發(fā)射與接收的相干傳輸系統(tǒng)。
文檔編號H04B10/145GK102170311SQ20101021976
公開日2011年8月31日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者曹祥東 申請人:曹祥東