[发明专利]用于光传输偏振复用信号的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1和6的前述部分所述的用于传输被 组合成波分复用信号的偏振复用信号的方法。

利用复用技术在传输系统中对数据的传输允许多个用户同时使 用一个传输媒介，由此传输容量被显著扩展。在光波分复用方法(英 语：“wavelength division multiplexing”，缩写为WDM)的情况下， NRZ格式的具有中间波长(载波波长)λ₁、......、λ_N的N个经调 制的光信号(在下面也被称为数据信号)通过波分复用器被组合成 为宽带光WDM信号，并且在N个信道中被传输。所述WDM信号 因此是由N个信号的数据信号所组成的和信号。用于传输数据信号 所使用的波长范围或者频率范围被称为信道。

为了在预先规定的光传输信道中使传输容量加倍，使用所述偏 振复用方法。在所述偏振复用方法(英语：“polarization multiplexing”，缩写为POLMUX)的情况下，在光信道中在中间波 长时传输两个相互正交偏振的数据信号。由此产生的信号被称作偏 振复用信号，或者简称为POLMUX信号。由此，单个传输信道的传 输容量被加倍。在公开号为10 2004 005718 A1的较早申请中描述了 用于POLMUX传输的有利方法。

通过组合两种传输技术，在超过300km的距离上达到了大于10 Tbit/s的数据速率(Y.Frignac等人的“Transmission of 256 WDM and polarization-division-multiplexed Channels at 42.7Gb/s(10.2 Tb/s capacity)over 300km of TeraLight^TM fiber”，in Proc.OFC 2002， Paper FC5)。

当然，在具有偏振复用的传输系统中，数据传输的有效范围由 于非线性干扰效应而大大受到限制。在此基本上涉及偏振模色散 (PMD)和非线性的、依赖于比特模式的串扰效应。由不具有 POLMUX的WDM系统中已知基于受激拉曼(Rama)散射(SRS)、 交叉相位调制(XPM)以及四波混合(FWM)的依赖于比特模式的 串扰，而在具有POLMUX的系统中则主要出现依赖于偏振的串扰。

通过与任意的但是固定的直角坐标系有关的电场的振幅的矢量 分量和电场的矢量分量之间的相对相位来给出横向电磁波的偏振 态。因此分量之间的相对相位的改变导致光波的偏振态的改变。因 此在多信道系统中造成非线性效应，所述非线性效应引起相对相位 的改变，也引起光信号的偏振态的相互改变。因此与偏振态和参加 的信号的强度有关的交叉相位调制(XPM)通常导致相对相位的改 变以及从而偏振态的改变。其时间曲线走向依赖于共同传播信道的 所传输的比特序列。

在具有POLMUX的WDM系统的信道中，产生的偏振由于在 POLMUX信号中相互正交偏振的数据信号的总是交变的比特序列而 根据时间变化。如果结果的偏振态对于两个或者多个信道在某一时 间间隔内相一致(例如如果在所有所考察的信道中在两个偏振中传 输相同的比特组合)，则在一个信道中的强度通过XPM导致在所有 其它信道中的偏振改变。这由于总是交变的比特序列而导致每一个 单独的POLMUX信号的偏振态的噪音式改变，这等于消偏振。其原 因在于XPM的该POLMUX特定的消偏振效应在下面被称为交叉偏 振调制(XpolM)。作为XpolM的结果，最初相互正交偏振的数据 信号的偏振在传输后不再相互垂直，并且在接收器中无法被明确地 互相分开。由XpolM引起的串扰基本上不依赖于数据速率，并且只 是微小地依赖于信道间距。更确切地说，XpolM依赖于在所有信道 中引入的总功率以及依赖于信道的数量。在具有POLMUX和多个信 道的WDM系统中，XpolM的影响相比于XPM占优势。

由XpolM引起的干扰效应可以通过在各个传输路段中较少的总 功率来减小。这可以要么通过缩短路段间隔、要么通过减小信道数 量来实现。用于稍微减少XpolM的另一可能性在于，使用拉曼放大 器，原因在于于是在路段上所综合的功率比较小。然而适用的是， 在WDM系统中总功率的减小与其它的功率损失相关联，并且XpolM 对数据传输的影响只是有条件地减少。

因此寻求新的可能性，以在传输WDM-POLMUX信号时减少相 互间的干扰。