[发明专利]用于经由光学信道传送两个已调制信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有高频谱带宽效率的光学传输方法和光学传输系统。该方法可适用于ASK/OOK（幅移/开关键控）和类似于DPSK（差分相移键控）的不同种类的相位调制（modulation）。

背景技术

现在，光学数据传输系统以高数据速率来传送光学信号。然而，高数据速率不仅要求传送机和接收机处的高带宽和昂贵的组件，而且对于给定的调制方案而言根据例如滤波失真、色彩和偏振模色散（polarisation mode dispersion）的系统和纤维损伤而降低信号质量。

使用类似于正交频率分集调制OFDM或偏振复用分集的不同传输方法来降低信道符号速率并克服这些损伤。但是这些方法的实现导致复杂的系统。

波分系统将高数据速率信号分成具有较低数据速率的两个或更多信号以便克服随数据速率缩放的损伤。但是，需要滤波器和不同的解调器来分离和重得（regain）数据信号。

Caplan等人在2007年OFC的论文OThD3中描述了仅使用单个干涉仪来利用延迟干涉仪的周期性传递函数对多个波长信道进行解调的传输方法。然而，每个信道仍需要单独的滤波器和光电转换器。

传输方法可以利用不同种各类的调制，例如强度调制、相位或差相位（difference phase）调制。

对于光学传输系统而言，尤其优选差分相移键控DPSK。例如A. H. Gnauck和P.J. Winzer在IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 23, no. 1, pp. 115-130, January 2005中描述了DPSK传输的性能。

发明内容

本发明的目的是公开一种具有高带宽效率和低复杂性的方法和光学传输系统。

用一种用于分别以权利要求1和2的特征为特征的、用于传送和接收两个已调制信号的方法及分别在权利要求11和12中表征的传送机和接收机来解决此问题。

在从属权利要求中描述了附加有利特征。

混合载波频率的调制允许调制（数据）信号的简单分离。仅需要一个光学解调器和电光转换器。正交信号的使用允许在窄光学信道中进行传输。

附图说明

现在将结合附图更详细地以示例的方式来描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出根据本发明的传送机的简化图，

图2示出光学传输信号的频谱和已解调电信号的频谱的示例，

图3示出根据本发明的接收机的简化图，

图4示出DPSK接收机的简化图，以及

图5示出光学传输信号的频谱和已解调电信号的频谱的第二示例。

具体实施方式

图1的简化图举例说明用于传送两个调制（数据）信号a（t）和b（t）的传送机。出于明了的原因，未示出对于本领域的技术人员而言众所周知的光学放大器、偏振控制器（polarisation controller）和控制电路。

传送机包括两个激光源1和2，每个被连接到第一耦合器3（3dB光学耦合器；组合器/分离器）的输入端。所述第一分离器（splitter）3的输出端分别被连接到第一调制器4和第二调制器5的载波输入端。例如对应于数字数据信号的第一调制信号a（t）被连接到第一调制器4的调制信号输入端且第二调制信号b（t）被连接到第二调制器5的调制信号输入端。调制器4和5两者的输出端被连接到第一组合器（3dB光学耦合器）6。一个输出端7被选作传送机输出端。

激光源1和2发射具有第一载波频率f₁的第一载波信号L₁和具有第二载波频率f₂（与f₁相比具有相位差）的第二载波信号L₂。载波信号L₁和L₂被馈送到第一耦合器3（3dB耦合器/分离器）的输入端。

第一耦合器3的输出信号是调制器4和5的输入信号，忽略常数因子，可以导出为：

还可以通过调制单个激光源来导出混合载波信号L₁ + jL₂、jL₁ + L₂，例如，如在A Sano的、通过引用结合的、Proceedings of ECEC 2007的论文中所述。

由第一调制信号a（t）来调制第一混合载波信号L₁ + jL₂并由第二调制信号b（t）来调制第二混合载波信号jL₁ + L₂：