[发明专利]一种实现DQPSK解调的方式及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域中一种实现光差分正交相移键控(DQPSK，Differential Quaternary Pha se-Shift Keying)调制信号的解调方式及其装置。

背景技术

光的DQPSK调制是光通信领域中一种新型的调制格式。目前越来越多的器件厂商开始提供高速DQPSK调制器。DQPSK调制格式相对于其他调制格式具有很多优点。在DWDM系统中，DQPSK信号对于噪声、非线性效应和相干串扰具有更高的容忍度。借助DQPSK码型可有效提高无补偿情况下信号的色散和PMD容限。它具有更高的频谱效率，是目前唯一能够在一个50GHz通道间隔的系统中完成40Gb/s速率处理的调制技术。

与另一种差分相移键控调制技术DPSK调制相比，DQPSK调制可将系统容量提高至两倍。这是由于DQPSK信号每两个光脉冲之间的相位差都包含了两个比特的信息，而DPSK仅包含一个比特的信息。此外，由于采用平衡探测，使得DQPSK信号接收机的灵敏度相比传统的开关键控(OOK)格式提高了3dB。

DQPSK调制信号必须将相位信息解调成振幅信息才能接收。也就是说，差分相移键控信号的接收端必须要增加一个解调器，所以DQPSK解调器的设计是DQPSK传输技术中最关键的环节之一。技术上固有的优势加上产业链的逐渐成熟，DQPSK解调技术跟随DPSK/DQPSK调制技术即将走向全面商用。

DQPSK解调装置是DPSK解调模块的升级版，因此在对DQPSK解调原理进行描述时，有必要先介绍DPSK的解调原理。传统的DPSK解调模块采用的是延迟线干涉仪原理，如图1所示。从分光镜BS到全反镜mirror1和mirror2的往返时延差正好与待解调信号的速率相匹配，则能够从相邻bit信号的相位变化中将实际信号提取出来。例如待解调信号速率为40Gb/s，则两路光程往返时延差应调节为25ps。

而DQPSK解调装置可看作是两个匹配的DLI，即两个匹配的DPSK解调模块的组合，如图2所示。与DPSK解调模块相同，DQPSK解调装置中的两个DPSK解调模块，其形成干涉的两路光程具有与待解调信号速率相匹配的时延差。与DPSK解调模块不同的，DQPSK解调装置内两个DPSK解调模块形成干涉的两路光程往返时延差只有DPSK的一半，即与待解调信号速率的一半相匹配。此外，两个DPSK解调模块形成干涉的两路光程还要严格保证分别具有和的相位差。由DQPSK解调装置输出的四路干涉光谱如图3所示。以解调100Gb/s的信号速率为例，如图3经解调得出来的信号光谱图中，每路输出的FSR为50GHz，即DLI形成干涉的两路光程时延差为20ps；而四路输出光谱依次移动了1/4个周期，相应于相位上这是由每两路光程之间和的相位差引起的。

发明内容

本发明的目的在于提供了用于实现对光通信系统中DQPSK调制信号进行解调的方式及其装置。

一种实现DQPSK解调的方式，由第一延迟线干涉仪和第二延迟线干涉仪组合实现，第一延迟线干涉仪和第二延迟线干涉仪形成干涉的两路光程具有与待解调信号速率的一半相匹配的时延差，而且要严格保证第一延迟线干涉仪和第二延迟线干涉仪分别具有和的相位差。

通过改变延迟线干涉仪的光路光程，可实现对DQPSK解调装置的调谐，以实现对不同信号速率的解调。其调谐方式为通过温度变化来改变光程的热光调谐方式，还可以为磁光调谐、电光调谐、MEMS调谐等方式。

使延迟线干涉仪中沿原光路返回的那路干涉输出在返回过程中由PBS全部反射输出而不会回到输入端，从而两个延迟线干涉仪之间完全独立而无光串扰。

采用补偿片来补偿四路干涉输出的光程差，保证将四路输出光程的时延差控制在1ps以内。