[发明专利]用于在光通信系统中减缓色散斜率的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及光通信，和更具体地涉及在光通信系统中通过连续地解复用和滤波来减缓色散斜率。

背景技术

长距离光通信系统(例如“海底”或者“潜艇”系统)的容量不断增加。为了最大化光通信系统的传输容量，利用熟知为波分复用(WDM)的过程，单光纤可以载有多个光通道(例如64或者更多的信号)。另一项提高系统容量的技术是时分复用(TDM)，其中光通道的数据速率得到增加(例如达40千兆比特/秒(Gb/s))。由于对于相同的容量需要较少的光学元件，所以时分复用可以被用来降低系统成本。

然而，当数据速率增加时，光通道的性能可能受限于光学效应，例如色散或者色散斜率。当在光纤内的光传播积聚了色散时，光在光纤内根据频率或者波长受到时延。该时间延引起光脉冲的扩展，这可能导致所接收到的信号中的比特差错。积聚的色散的具体量根据光的波长而变化。色散根据光波长的变化的程度经常被称作色散斜率(dispersion slope)。各种色散管理技术已经被用来减少色散和管理色散斜率。

在具有每通道数据速率为例如40Gb/s的当前高比特率系统中，40Gb/s信号由于其大的光谱带宽而可能较大地遭受色散斜率。通常，随着比特率增加，比特周期减小并且信号光谱带宽增加，使色散斜率补偿更受关注。即使色散可能在信号载波频率处由于存在色散管理技术而消失，远离信号载波频率的光谱分量由于色散斜率而可能在不同的时间到达接收机中的判决电路。

因此，当前的系统设计可以使用TDM和WDM技术的混合来优化成本和性能。允许引向每通道更高数据速率的本领域的任何进步都具有降低系统成本的潜能。因此，所需的是能够降低特别是在高数据速率通道中由色散斜率所引起的负面性能影响。

附图说明

应参照以下详细说明，所述详细说明应结合下面的附图来阅读，其中同样的数字代表同样的部分：

图1是根据本发明能够提供色散斜率减缓的光通信系统的一个实施例的框图。

图2是说明由于色散斜率而群时延的高比特率信号的光谱曲线图。

图3是根据本发明的一个实施例说明在解复用之后光学滤波的效应的、高比特率信号和相应解复用的和滤波的信号的光谱曲线图。

图4是根据在传统滤波器试验台上传播距离为4100千米的光信号的一个例子的光滤波器带宽来说明系统性能的曲线图。

图5是根据与滤波-解复用的信号相比用于解复用的、滤波的信号在背对背配置中的通道功率来说明系统性能的曲线图。

具体实施方式

图1根据本发明的一个实施例说明能够提供色散斜率减缓的光通信系统100。通信系统100运行以将光信号106从发射终端102传输到接收终端104。通常，用于减缓色散斜率的系统和方法能够通过在接收终端104中对光信号106解复用和随后光学滤波来降低由色散斜率引起的性能影响。

本领域技术人员应认识到，为了易于说明，系统100已被描述成高度简化的点对点系统形式。例如，发射终端102和接收终端104当然可以都被配置成收发器，由此每个都可以被配置来执行发射和接收功能。然而，为了易于说明，终端在此关于仅仅发射或者接收功能被描述和说明。应该理解的是，根据本发明的系统和方法可以被结合进各种网络元件和配置中。仅仅通过说明而提供在此示出的示例性实施例，而不是限制。

用于减缓色散斜率的系统和方法可以在本领域技术人员所熟知的光通信系统中来实施，所述光通信系统包含、但不受限于长距离WDM和DWDM系统以及单通道和短距离系统。所述系统和方法例如在能够实现每通道高数据速率的光通信系统100中是特别有利的，其中光信号106是40Gb/s信号。然而，本领域技术人员应认识到，在此说明的系统和方法可以在具有其它数据速率的通信系统中实现。所接收到的光信号106可以是复用信号或者可以是高带宽透明通道(clear channel)。用于减缓色散斜率的系统和方法可能在光信号具有可能受色散斜率影响的光谱分量的任何系统中有效。

在所示的实施例中，接收终端104包含光时分解复用器112、光滤波器114a-114d和接收机116a-116d。为了易于说明，以高度简化的形式示出接收终端104。本领域技术人员应认识到，接收终端104可以包含用于接收和处理光信号的其它电和/或光元件。