[发明专利]级联三个相位调制器产生光八相相移键控码的方法及装置

说明书

(一)技术领域

本发明属于下一代全光通信网络的新型器件，用于光信号传输系统和光标记交换网络中提高调相码型信号的频带利用率。

(二)背景技术

目前，高速光通信系统中已经采用不同码型进行信号的传输，而光四相相移键控码(QPSK)作为一种矢量调制格式(vector modulation format)最早应用于光通信系统的报道是在2002年的OFC会议上公开的。该码型调制格式提出之后，一直引起了研究人员的广泛兴趣。其中的一个标志是2004年6月在San Francisco举行的“Workshop on Advanced Modulation Formats”会议上，专门就该码型调制格式的应用进行了多方面的研究。人们提出了产生QPSK信号的不同方法，典型的例子有[R.A.Griffin and A.C.Carter，“Opticaldifferential quadrature phase-shift key(oDQPSK)for high capacity opticaltransmission，”OFC 2002，WX6(2002)]和[Michael O，Torsten F.Comparison ofdifferent DQPSK transmitters with NRZ and RZ impulse shaping[C].SanFrancisco，2002，paper ThB2.7-8]。在此基础上，Michael Ohm指出光八相相移键控码(8PSK)在更大程度上提高了调相码型信号的频带利用率[MichaelOhm，“Optical 8-DPSK and receiver with direct detection and multilevelelectrical signals，”2004 IEEE/LEOS Workshop on 1-2 Jul.，2004]。为了更进一步简化8PSK的产生方法，提出了级联三个相位调制器来产生光八相相移键控码(8PSK)信号。该码型调制格式应用于光通信系统主要有以下优点：1、在相同符号传输速率下，8PSK信号可以维持色散容限不变，而提高系统通信容量达到二相相移键控码(BPSK)信号的三倍，并且频谱宽度窄于BPSK信号和QPSK信号；2、在相同比特传输速率下，8PSK信号的码元延迟时间大于BPSK信号和QPSK信号。显然，码元宽度增大，就会增加码元的能量，能减少由于信道特性引起的码间干扰影响，也能提高无补偿情况下的色散容限。3、8PSK信号可以实现恒定包络或近似恒定包络的传输，能有效抑制信号在光纤中传输所受的非线性负面效应影响。4、与BPSK信号类似，使用平衡接收机检测信号，相比较接收幅移键控码(ASK)信号能提高3dB的接收灵敏度。

(三)发明内容

本发明针对上述情况，提出了一种产生光八相相移键控码的装置，并且该装置实现简单且价格低廉，技术可行。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种级联三个相位调制器产生光交错四相相移键控码的的方法，其特征在于包括以下步骤：

连续波激光器产生并输出光信号；

所述的光信号通过三个级联的相位调制器进行数据加载；

所述的三路通过三个相位调制器加载的数据信号通过第三个相位调制器输出光八相相移键控码。

本发明提供的产生装置由连续波激光器，数据信号源，三个相位调制器组成，其特征在于：三个相位调制器由三个数据信号源输出的非归零码(NRZ)数据进行加载，所述的第一个相位调制器的输入端与连续波激光器相连，第一个相位调制器的输出端与第二个相位调制器的输入端相连，第二个相位调制器的输出端与第三个相位调制器的输入端相连；所述的调制第一个相位调制器的数据信号源和调制第二个相位调制器的数据信号源，以及调制第三个相位调制器的数据信号源的调制速率一致；所述的三个相位调制器中第一个相位调制器的输出端输出20Gbit/s光二相相移键控码，第二个相位调制器的输出端输出40Gbit/s光四相相移键控码，第三个相位调制器的输出端输出60Gbit/s光八相相移键控码。

所述的光八相相移键控码产生装置可以直接应用到光信号传输系统的发送端，也可用作光标记交换网络的载荷产生装置，其目的都是增加通信容量。