[发明专利]全光高比特率复用器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的光学模块，和一种能使光数据信号同步的方法。

背景技术：

随着光波分复用网络技术(WDM)的成熟，超快速光时分复用(OTDM)分组网络也正引起人们的关注，因为这种网络比起WDM网络能提供更灵活更高效的通信。值得注意的是超快速OTDM系统(≥40Gbit/s)必需的全光信号处理功能即使在WDM光通信系统中也是有益的。如果简单可靠的全光学信号处理技术可行的话，受限于电子设备和仪器的传播方案的系统设计将得到改善。这里介绍的新型光学设备是问题的关键，这些光学设备使得一些简单但超快速的信号处理功能，包括产生稳定的超短光脉冲成为可能，从而超越了现有电子设备的速度局限。

通常，利用电时分复用(ETDM)的多个阶段在电域中将信息编码。现在，在实验室形式下运用比特率达到20Gbit/s和40Gbit/s的方案从商业角度看来是可行的。然而主要的问题是从电域到光域将数据进行真实的、非降级转换。为了达到这个目的，已经考虑使用经常基于LiNbO3强度调制器的宽带强度调制器，或集成的要求大的峰至峰电压驱动器的电吸收调制器。

另一种方案就是采用使用了无源光耦合器和延迟线的OTDM(RZ格式)，OTDM的主要优点在于使用较低比特率的电子元件。这一众所周知方案的潜力在于以低成本获得很高的比特率。然而，仍有一些问题未得到满意的解决，即脉冲(要求最优质的脉冲源)之间的消光比要足够将可能产生的干涉计噪音减至最小，而且支流之间的暂时交错要足够好。

发明内容： 

本发明的一个目的在于改进OTDM技术，从而使数据流的比特率得到相当大的增加，而不会受副作用的限制。

这一目的是通过权利要求1中所述的光学模块以及权利要求6中所述的把光数据信号同步的方法来实现的。

本发明提出使用一个与光时钟相联系的光复用器作为波长转换器。每一个经RZ编码的支流由一个单独的波长(信道)所携带，该波长被动地与其他波长(信道)无干涉干挠地交错在一起，因而获得一个未必完美的OTDM。于是这种由不同波长组成的作为光数据信号的输入数据流就在所述的用作波长转换器的光复用器上的至少一个数据通路上被发射出去。一个所需的比特率的光时钟在所述的光复用器的探测通路(probe access)上与多波长数据流同步地被发射出去。在输出端，使用光复用器的增益转换性能将最初的时钟波长在数据信号上转换。用这种方法就得到一个比特率显著提高的数据流，同时由于非常精确的同步，数据的丢失也降至最低。

本发明进一步的优势特征在从属权利要求中进行了限定，从下面的说明和附图中将明显地看到这些优势。 

附图说明：

下面将参照附图更详细地说明本发明的一个实施例。

图1是根据本发明的光时域复用原理的示意图；

图2是根据图1的光时域复用实现的示意图。

具体实施方式： 

图1示出了根据本发明，使用包括一个用作波长转换器的光复用器1的光学模块的光时域复用原理的示意图。这种光复用器1示出了至少一个光数据通路2a，2b(这里只示出了两个但可以有更多)和一个光探测通路3。由n个不同的被预先插入的波长信道(在本例中n＝4)所携带的多波长数据流组成的光数据信号5在所述的至少一个光数据通路2a，2b上被发射。这些波长信道不妨从ITU网格(ITU grid)外挑选，即使不相临相隔可能也很近。正如所建议的，这些波长信道不妨在一个以上的光数据通路上以平行的方式发射。这些信道中每一个信道的比特率为F/n，F是光时钟信号6的频率，该每一个波长信道以波长λc在所述的光探测通路3上被发射。光时钟信号6的使用使其与所述的光数据信号5同步。

在所述的光复用器1中，最初的光时钟信号6被转换，以便以比特率F和同样的波长λc在所述的光数据输出端4上输出一个时域复用信号7。一个半导体光放大器Mach-Zehnder(光纤马赫-曾德)型干涉仪9(SOA-Mzi)可用作光复用器1。或者也可以使用一个相位移动光环型反射镜(non-linear optical loop mirror)。这一点是利用了所述光复用器1的增益转换性能。