[发明专利]一种多通道全光3R再生器

说明书

技术领域

本发明涉及高速大容量全光网络通信技术领域，具体涉及全光3R再生器。

背景技术

全光2R再生(再放大，再整形)和3R再生(再放大，再整形，再定时)是高速大容量全光网络中的核心技术，也是光学技术替代传统电子技术实现真正全光网络的关键。相比全光2R再生，全光3R再生更能有效减少和弥补光信号在传输过程中积累的功率损耗、光放大器引入的噪声，信道间的串扰，以及由于色散和非线性效应等因素引入的定时抖动和脉冲变形等等脉冲失真因素，从而显著提高光信号的传输距离。

全光3R再生自从全光网络诞生以来，就一直是研究的热点。一般来讲，全光3R再生均是针对一路光信号(一个波长)来进行再生。若要对多路光信号，如波分复用系统WDM中多路光信号，同时进行再生，只能是将多路信号分开，再分别对每一路信号进行再生，然后再合并各路再生后的信号。若有n路信号，就需要用到n个再生器，如附图1所示。多路原始光信号经过一个复用器(AWG)合并后，在光纤链路中传输，得到多路受损信号。多路受损信号首先经过一个解复用器(AWG)解复用成单独的各路受损信号，再分别由非线性光学器件和时钟恢复单元组成的多个3R再生器分别进行再生。最后再由一个AWG复用合并，得到多路再生后的信号。这样就需要用复杂的再生器阵列，不仅系统复杂、成本提高，而且多个再生器阵列使得系统体积增大，稳定性降低。近年来，利用单个再生器同时对WDM系统中多路光信号实现3R再生的需求越来越急切。其中美国普林斯顿大学提出了一种利用非线性光学环镜的方法，实现了对四路WDM光信号同时再生。但此方法需要用到体积很大的光纤环形干涉装置，还需要严格控制信号的偏振态，对环境温度震动等很敏感，应用起来不方便，也不易集成。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种多通道3R再生器，克服目前实现多通道3R再生方案中存在的系统复杂，实现成本高，稳定性差和不易集成等缺点。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种多通道3R再生器，该多通道3R再生器包括光学时钟恢复装置、非线性光学器件和光学延时干涉装置，所述光学时钟恢复装置用于从传输链路上多路受损光信号中任意选取一路受损光信号提取出同步的光时钟信号；该同步光时钟信号和多路受损光信号进入单个非线性光学器件，且时钟信号的功率远远大于受损信号的功率使得不同信道间的3R再生不会互相干扰，非线性光学器件用于实现光时钟信号和多路受损光信号之间的交叉相位调制XPM效应；经非线性光学器件实现交叉相位调制XPM效应所产生的多路光信号进入所述光学延时干涉装置，所述光学延时干涉装置为梳状滤波器，用于滤出发生XPM效应后每路光信号光谱中的特定的啁啾部分，同时滤除噪声以及劣化的信号部分，生成多路再生光信号。

作为优选方案，所述梳状滤波器的频率间隔等于入射多路信号的通道间隔。

本发明提出的多通道全光3R再生器，能同时对各个通道在一个再生器中进行再生，避免了现有多通道再生装置因采用分开再生、再合并方法对原有的信号传输线路的破坏，保持了原有传输线路的完整性。同时，克服了目前实现多通道3R再生方案中存在的系统复杂，实现成本高，稳定性差和不易集成等缺点。

附图说明

图1为现有多通道3R再生方案示意图。

图2本发明多通道全光3R再生器的应用方案示意图。

图3为本发明多通道全光3R再生器应用方案所发生的波形示意图，包括(a)时域和(b)频域示意图。

图4为针对16通道的本发明多通道全光3R再生器的应用方案图。

图5为针对16通道的本发明多通道全光3R再生器的应用实验光谱图。

图6为针对16通道的本发明多通道全光3R再生器的应用实验眼图。

图7为针对16通道的本发明多通道全光3R再生器的应用实验后分别选取1、7、10、16通道的原始、劣化、再生信号的实验误码测试对比图。

具体实施方法

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图2所示的本发明多通道全光3R再生器的应用方案示意图中，时钟恢复装置，用于从多路信号中提取出一路进行时钟恢复，得到和原始信号同步的时钟信号。时钟恢复只是为了得到光时钟信号，从而进行下一步的信号再生过程。时钟恢复装置可以采用很多现有装置来实现，如半导体光放大器光纤激光器、法布里-珀罗滤波器、自脉动多区激光器等。