[发明专利]光传输系统、装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种光传输系统、光发射装置、光接收装置、光发射的方法和光接收的方法。

背景技术

随着网络中视频业务的增加，对整个网络的容量提出了更高的要求。现在的光网络的速率主要是10Gb/s速率，因此需要对光网络进行速率升级，下一代的光网络速率为40Gb/s及更高的速率。以太网的速率以10倍的速率进行升级，如100GE(Gigabit Ethernet，吉比特以太网)，100Gb/s的光传输技术已经成为当今的一个热点问题。

在光传输系统中，光调制码型是整个系统的关键，调制码型的选择直接和光传输系统的传输性能、光谱效率、非线性容忍度、色散容忍度等特性直接相关。在10Gb/s光传输系统中主要以NRZ为主要调制码型。40Gb/s光传输系统存在着多种光调制码型，如NRZ(Non-Return Zero，非归零)、RZ(Return Zero，归零)、CSRZ(Carrier-Supressed Return Zero，载波抑制归零)、ODB(Optical Doubinary，光双二进制)、DRZ(Return Zero Doubinary，归零光双二进制)和DQPSK(Differential Quadrature Phase Shifter Keying，差分正交相移键控码)等。100Gb/s光传输系统中存在DQPSK、VSB、NRZ、ODB等多种光调制码型。由于光调制码型如DPSK、DQPSK的光谱平滑、非线性容忍度及色散容忍度大，因此已经成为40Gb/s及100Gb/s的备选方案之一。

现有技术的DPSK和DQPSK系统中是对相邻的脉冲相位进行比较从而得到传输数据的正确信息。首先以100Gb/s RZ-DQPSK系统为例进行说明。参见图1，在RZ-DQPSK系统的发射端先对待传输的数据进行预编码，分成两路，一路为I_in信号输入到双平行调制器的一臂，另一路为Q_in信号输入到双平行臂调制器的另一臂。从LD(激光器)发出的光信号经过双平行调制器调制后得到携带传输数据信号的DQPSK光调制信号。DQPSK光信号经过一个RZ脉冲产生单元后得到RZ-DQPSK光脉冲信号，然后输入到传输光纤中。参见图2，为6个光脉冲信号，第一个光脉冲信号至第六个光脉冲信号的相位分别为：π5/4、π/4、π7/4、π3/4、π3/4和π/4。通过比较相邻两个光脉冲信号的相位差，可以得出传输数据的信息。如第4个光脉冲信号与第5个光脉冲信号相比，相位未发生变化，第5个光脉冲信号和第6个光脉冲信号相比，相位发生变化，相应地，可以得到传输数据中对应的两位数据信息。

其中预编码部分是DQPSK光传输系统的关键部分，包括复用和预编码。参见图3，以8路12.5Gb/s信号复用成100Gb/s信号为例进行说明。4路12.5Gb/s信号I1、I2、I3和I4复用成50Gb/s信号U，4路12.5Gb/s信号Q1、Q2、Q3和Q4复用成50Gb/s信号V。信号U和V分别表示同相和正交相比特分量。然后对50Gb/s的U和V路信号进行预编码得到最终编码后的50Gb/s信号I_in和Q_in信号输入到双平行调制器中。其中50Gb/s的信号U和V的预编码规则为：