用于發(fā)射多級振幅鍵控調(diào)制信號的光發(fā)射的制造方法
【專利摘要】一種用于發(fā)射多級幅度鍵控調(diào)制信號的光發(fā)射機，包括：光調(diào)制器(8)，用于利用多級幅度鍵控調(diào)制來調(diào)制光信號；以及譜濾波器(11)，被適配為相對于經(jīng)調(diào)制的光信號的中心頻率分量而增加該經(jīng)調(diào)制的光信號的高頻分量。該多級ASK調(diào)制是四進制ASK并且該光調(diào)制器的符號率在40G波特以上。光鏈路(17)將該光發(fā)射機連接至平方律直接檢測光接收機(15)。
【專利說明】用于發(fā)射多級振幅鍵控調(diào)制信號的光發(fā)射機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是采用多級振幅鍵控（ASK)調(diào)制方案的 通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 采用相干檢測的光纖傳輸使得有可能在長距離上實現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)率，例如通常 是每波長信道100Gb/s。然而，相干檢測解決方案對于一些應(yīng)用（例如，短距離傳輸）而言 可能過于昂貴。因此，存在對于如下的光傳輸技術(shù)的需求，這些光傳輸技術(shù)實現(xiàn)了高數(shù)據(jù)率 并且保持兼容于在目的地節(jié)點處對信號強度的直接檢測，即平方律檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于發(fā)射多級幅度鍵控調(diào)制信號的光發(fā)射 機，包括：光調(diào)制器，用于利用多級幅度鍵控調(diào)制來調(diào)制光信號；以及譜濾波器，被適配為 相對于經(jīng)調(diào)制的光信號的中心頻率分量而增加該經(jīng)調(diào)制的光信號的高頻分量。
[0004] 根據(jù)各實施例，這樣的光發(fā)射機能夠包括下面的特征中的一個或多個特征。
[0005] 在各實施例中，該多級ASK調(diào)制是四進制ASK。
[0006] 在各實施例中，該光調(diào)制器的符號率在40G波特以上，例如大約56G波特。
[0007] 在各實施例中，該經(jīng)調(diào)制的光信號的該高頻分量包括高于fQ+〇. 5R的頻率，其中fQ 是該光信號的中心頻率并且R是該光調(diào)制器的符號率。
[0008] 在各實施例中，該經(jīng)調(diào)制的光信號的該高頻分量包括等于&+〇. 7R的頻率。
[0009] 在各實施例中，該譜濾波器包括被布置為過濾驅(qū)動該光調(diào)制器的基帶電信號的前 饋濾波器。
[0010] 在各實施例中，該前饋濾波器包括具有負的可配置的延遲抽頭（delay-tap)系數(shù) 的單個延遲抽頭。
[0011] 在各實施例中，該前饋濾波器包括具有多個可配置的延遲抽頭系數(shù)的多個延遲抽 頭。
[0012] 在各實施例中，該譜濾波器包括用于均衡該經(jīng)調(diào)制的光信號的光譜均衡器。
[0013] 在各實施例中，該光發(fā)射機進一步包括反饋環(huán)路，該反饋環(huán)路包括用于測量所發(fā) 射的光信號的質(zhì)量的質(zhì)量測量模塊以及用于根據(jù)所測量的質(zhì)量來重新配置該譜濾波器反 饋控制器。
[0014] 在各實施例中，該質(zhì)量測量模塊被適配為測量所發(fā)射的光信號的眼圖開口。
[0015] 在各實施例中，該質(zhì)量測量模塊被適配為測量所發(fā)射的光信號的高頻分量與所發(fā) 射的光信號的中心頻率分量之間的功率比。
[0016] 在各實施例中，該反饋控制器被適配為，響應(yīng)于所測量的眼圖開口或者功率比低 于目標(biāo)值，而增加該前饋濾波器的負的延遲抽頭系數(shù)的絕對值。
[0017] 在各實施例中，該反饋控制器被適配為，響應(yīng)于所測量的眼圖開口或者功率比低 于目標(biāo)值，而增加該光譜均衡器的高頻信道的增益。
[0018] 在各實施例中，該光發(fā)射機進一步包括用于生成該光信號的激光源。
[0019] 在一個實施例中，本發(fā)明還提供了一種光通信系統(tǒng)，包括：上面所提到的光發(fā)射 機，光接收機，以及在光域中將該光接收機連接至該光發(fā)射機的光鏈路。
[0020] 根據(jù)各實施例，這樣的光通信系統(tǒng)能夠包括下面的特征中的一個或多個特征。
[0021] 在各實施例中，該光接收機是平方律直接檢測接收機。
[0022] 在各實施例中，該光通信系統(tǒng)的范圍小于100km，優(yōu)選地小于10km。
[0023] 本發(fā)明的各方面基于生成能夠利用平方律直接檢測接收機成功解調(diào)的高速率多 級ASK信號的思想。本發(fā)明的各方面起源于如下的觀測：功率均衡使得有可能減少高速率 多級ASK信號中的符號間干擾。本發(fā)明的各方面基于采用反饋環(huán)路來更新譜濾波器的系數(shù) 以維持該譜濾波器的最優(yōu)配置的思想。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 參考各示圖通過示例的方式參考后文所描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面 將是明顯的，并且將參考各示圖通過示例的方式參考后文所描述的實施例來闡明本發(fā)明的 這些和其他方面。
[0025] 圖1是適合用于生成四進制ASK調(diào)制光信號的光發(fā)射機的功能表示。
[0026] 圖2是示出了四進制ASK調(diào)制光信號的功率譜的曲線圖。
[0027] 圖3是根據(jù)一個實施例的光發(fā)射機的功能表示。
[0028] 圖4是圖3的光發(fā)射機中所采用的前饋濾波器的功能表示。
[0029] 圖5和6是示出了圖4的濾波器的對于單個抽頭系數(shù)的兩個不同值而言的傳送函 數(shù)的兩個曲線圖。
[0030] 圖7是示出了利用圖3的發(fā)射機可獲得的四進制ASK調(diào)制光信號的功率譜的曲線 圖。
[0031] 圖8是示出了由質(zhì)量評估模塊所監(jiān)測的四進制ASK調(diào)制光信號的功率譜和兩個譜 帶的曲線圖。
[0032] 圖9是示出了一個實施例中的反饋環(huán)路的操作的流程圖。
[0033] 圖10是根據(jù)另一實施例的光發(fā)射機的功能表示。

【具體實施方式】
[0034] 圖1示出了光發(fā)射機1，光發(fā)射機1用于基于4級振幅鍵控（4-ASK)來生成100Gb/ s的經(jīng)調(diào)制的光信號。這樣的4-ASK調(diào)制信號能夠被用于使用直接檢測的短距離傳輸。
[0035] 發(fā)射機1包括二進制信號生成器2,二進制信號生成器2以28GHz的時鐘速率生 成四個NRZ-編碼的二進制流3。兩個復(fù)用器4被布置為每個都接收兩個二進制流3。復(fù)用 器4由56GHz的時鐘信號5驅(qū)動，以將兩個二進制流3交織成為56Gb/s的NRZ編碼的二進 制流6。兩個所得到的56Gb/s的二進制流6被饋送給2位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器7, 2位的數(shù)模轉(zhuǎn) 換器7生成4級驅(qū)動信號I和互補的4級信號I來驅(qū)動推挽模式中的馬赫-曾德爾調(diào)制器 8 (MZM) 〇
[0036] 推挽模式意味著，具有彼此相反的相位的二進制驅(qū)動信號被輸入至MZM 8的數(shù)據(jù) 輸入端子和反向數(shù)據(jù)輸入端子，并且這些二進制驅(qū)動信號的峰值電壓被設(shè)置為馬赫-曾德 爾干涉儀的半波長電壓。
[0037] MZM 8從激光源9接收光載波并且輸出經(jīng)調(diào)制的光信號10,經(jīng)調(diào)制的光信號10攜 帶了以符號率R = 56波特的4-ASK調(diào)制，即等效于112Gb/s。
[0038] 所得到的經(jīng)調(diào)制的信號10的功率譜能夠在圖2中看到。以這樣的高波特率來生 成多級調(diào)制信號的能力受到光驅(qū)動器7與光調(diào)制器8的組合帶寬的限制。具有低電壓驅(qū)動 的商用光調(diào)制器經(jīng)常具有在35GHz以下的3dB帶寬。
[0039] 發(fā)射機的帶寬限制引起了對高頻分量的大的過濾，產(chǎn)生了相當(dāng)封閉的4級光眼 圖。通過圖2中距載波頻率&位于0. 7XR處的譜分量的12dB衰減，而使得對于56G波特 的4-ASK信號10的帶寬限制是可見的。這些限制引起了使發(fā)射機的性能嚴重退化的符號 間干擾（ISI)。
[0040] 通過增強高頻處的譜內(nèi)容，均衡能夠被采用以緩解這樣的帶寬限制。例如，前饋均 衡器（FFE)能夠被使用并且實施在電域或光域中。
[0041] 參考圖3至10,現(xiàn)在將描述類似的光發(fā)射機的實施例，其中采用了光譜均衡或者 電譜均衡來緩解引起懲罰的符號間干擾（ISI)。與圖1的元件相同或類似的元件由如在圖 1中的相同標(biāo)號來指示。
[0042] 在圖4的實施例中，通過被布置在數(shù)模轉(zhuǎn)換器7與光調(diào)制器8之間的前饋均衡器 11，在電域中實現(xiàn)譜均衡。放大器也可以被布置在DAC 7與前饋均衡器11之間。
[0043] 在圖4中所描繪的實施例中，F(xiàn)FE 11是具有單個抽頭系數(shù)a的單個延遲抽頭均衡 器。在圖4中，t表示一個符號的延遲。這一單個延遲抽頭均衡器的傳送函數(shù)H(f)是：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于發(fā)射多級幅度鍵控調(diào)制信號的光發(fā)射機，包括： 光調(diào)制器（8)，用于利用多級幅度鍵控調(diào)制來調(diào)制光信號；以及 譜濾波器（11、30)，被適配為相對于經(jīng)調(diào)制的光信號的中心頻率分量（33)而增加所述 經(jīng)調(diào)制的光信號的高頻分量（34)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射機，其中所述多級ASK調(diào)制是四進制ASK。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光發(fā)射機，其中所述光調(diào)制器的符號率在40G波特以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的光發(fā)射機，其中所述經(jīng)調(diào)制的光信號的所述 高頻分量（34)包括高于fQ+0. 5R的頻率，其中fQ是所述光信號的中心頻率并且R是所述光 調(diào)制器的符號率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光發(fā)射機，其中所述經(jīng)調(diào)制的光信號的所述高頻分量（34)包 括等于fo+0. 7R的頻率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的光發(fā)射機，其中所述譜濾波器包括被布置為過 濾驅(qū)動所述光調(diào)制器（8)的基帶電信號的前饋濾波器（11)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光發(fā)射機，其中所述前饋濾波器（11)包括具有負的可配置的 延遲抽頭系數(shù)的單個延遲抽頭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光發(fā)射機，其中所述前饋濾波器包括具有多個可配置的延遲 抽頭系數(shù)的多個延遲抽頭。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的光發(fā)射機，其中所述譜濾波器包括用于均衡經(jīng) 調(diào)制的光信號的光譜均衡器（30)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的光發(fā)射機，進一步包括反饋環(huán)路（20)，所述 反饋環(huán)路（20)包括用于測量所發(fā)射的光信號的質(zhì)量的質(zhì)量測量模塊（21)以及用于根據(jù)所 測量的質(zhì)量來重新配置所述譜濾波器的反饋控制器（22)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光發(fā)射機，其中所述質(zhì)量測量模塊（21)被適配為測量所發(fā) 射的光信號的眼圖開口（25)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光發(fā)射機，其中所述質(zhì)量測量模塊（21)被適配為測量所發(fā) 射的光信號的所述高頻分量與所發(fā)射的光信號的所述中心頻率分量之間的功率比（23)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中的任一項結(jié)合權(quán)利要求6所述的光發(fā)射機，其中所述反饋 控制器（22)被適配為，響應(yīng)于所測量的眼圖開口或者功率比低于目標(biāo)值，而增加所述前饋 濾波器的負的延遲抽頭系數(shù)的絕對值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中的任一項結(jié)合權(quán)利要求9所述的光發(fā)射機，其中所述反饋 控制器（22)被適配為，響應(yīng)于所測量的眼圖開口或者功率比低于目標(biāo)值，而增加所述光譜 均衡器（30)的高頻信道的增益。
15. -種光通信系統(tǒng)，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項所述的光發(fā)射機， 光接收機（15)，以及 在光域中將所述光接收機連接至所述光發(fā)射機的光鏈路（17)，其中所述光接收機是平 方律直接檢測接收機并且其中所述光通信系統(tǒng)的范圍小于l〇〇km。
【文檔編號】H04B10/50GK104509003SQ201380038125
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】J·勒諾迪爾, G·沙萊, H·馬多揚 申請人:阿爾卡特朗訊