[发明专利]光发射机和光信号产生的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种光发射机和光信号产生的方法。

背景技术

随着通信容量的增加，尤其是高速以太网的普及和多媒体业务的发展，人们对现有的光纤通信系统提出了更高的要求，长距离、大容量的波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)系统正在成为研究和商用的热点。目前40Gb/s的系统已经开始商用，100Gb/s和160Gb/s的超高速传输系统正在受到业界广泛的关注。随着数据速率的提高，传统的采用非归零码(NRZ，Non Return-to-Zero)、归零码(RZ，Return-to-Zero)等幅度调制格式的传输系统的性能受到很大影响，如系统所占的带宽加大，受到较强的色度色散(CD，Chromatic Dispersion)、偏振模色散(PMD，Polarization Mode Dispersion)的影响；一些非线性效应，如自相位调制(SPM，Self-Phase modulation)等也开始凸现出来。研究表明，采用相位调制格式，尤其是多进制相位调制格式，如差分四相相移键控(DQPSK，Differential Quadrature Phase-shift Keying)光信号，能够有效地减轻上述一些不利的影响。由于DQPSK光信号每个符号携带2个比特的信号，其占用的频谱带宽比较小，频谱利用率高，具有较强的抵抗CD、PMD能力；而且DQPSK光信号具有恒定的幅度，可以有效地减轻自相位调制(SPM，Self-Phase Modulation)对系统的影响。与比传统的NRZ、RZ等调制格式相比，载波抑制归零码-差分四相相移键控(CSRZ-DQPSK，Carrier-suppressed Return-to-Zero-Differential Quadrature Phase-shift Keying)光信号具有更高的频谱利用率，更强的抵抗非线性损伤的能力，适合于长距离大容量的光传输系统。

参见图1所示的CSRZ-DQPSK光信号发射机，该发射机实现了20Gb/s的传输速度，激光器输出的光信号首先被一个强度调制器调制，该强度调制器为一个马赫-曾德调制器(MZM)，其驱动信号为一个5GHz的时钟信号。通过将该MZM的偏置点设在传输曲线的最低点，则可以产生占空比接近66％、重复频率为10GHz的CSRZ光脉冲。产生的光脉冲再被一个级联的DQPSK调制器调制。该DQPSK调制器为一个集成的器件，通过控制相应的偏置点，能够产生所需的DQPSK光信号。该DQPSK调制器驱动信号为两路差分预编码的10Gb/s的电数据信号。这样经过两级调制后，最终产生20Gb/s的CSRZ-DQPSK光信号。

在实现本发明的过程中，发明人发现图1所示的CSRZ-DQPSK光信号发射机至少存在以下问题：

该发射机使用两个调制器分别产生CSRZ光脉冲和DQPSK信号，即需要进行两级调制，因而发射机的成本较高，体积较大，不易集成。同时，发射机采用分立的光器件，需要严格调整两个调制器的驱动信号以实现同步，增加了整个发射机的插入损耗。

另外，传统的曼彻斯特码型是通过时钟信号和数据信号之间的异或操作(使用异或门)来实现的，但是异或门是有源器件，需要外加电压驱动，导致发射机的成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种光发射机和光信号产生的方法，用于产生CSRZ-DQPSK光信号；所述技术方案如下：

一种光发射机，所述光发射机包括：

第一混频器，用于接收一路待发送数据和一路时钟信号，所述一路时钟信号的频率值为所述一路待发送数据的速率值的一半，将所述一路待发送数据与一路时钟信号相混频，生成第一路归零码双极性信号，输出所述第一路归零码双极性信号；

第二混频器，接收另一路待发送数据和另一路时钟信号，所述另一路时钟信号的频率值为所述另一路待发送数据的速率值的一半，将所述另一路待发送数据与另一路时钟信号相混频，生成第二路归零码双极性信号，输出所述第二路归零码双极性信号；

调制器，用于接收光信号、所述第一混频器输出的第一路归零码双极性信号和所述第二混频器输出的第二路归零码双极性信号，将所述光信号分成两路，将所述第一路归零码双极性信号调制到一路光信号上，将所述第二路归零码双极性信号调制到另一路光信号上，将调制后的两路光信号合路，产生并输出载波抑制归零码-差分四相相移键控光信号；

其中，所述调制器包括：

光信号输入端口，用于接收光信号，并将所述光信号分成两路；