[发明专利]一种DPSK接收机中解调器相位锁定的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种DPSK接收机中解调器相位锁定的装置和方法。

背景技术

差分相移键控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)调制码型比传统的基于强度调制的码型更优越，目前在高速、长距离光传输中获得了广泛的研究和应用。相位调制技术包括相干解调和自相干探测法两种方法实现信号的接收。其中，相干解调实现较复杂，自相干探测法相对简单，利用延迟干涉仪(Delay-interferometer，DLI)作为解调器(Demodulator)，然后再利用平衡接收机(Balanced Receiver，BR)实现信号的恢复，如图1所示。DPSK系统解调器的相位对系统性能影响显著，可参考A.H.Gnauck的论文“OpticalPhase-Shift-Keyed Transmission”(JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY，VOL.23，NO.1，JANUARY 2005)。DPSK接收机的解调器必须保证相位匹配，即解调器的波长与输入信号的波长一致，否则会导致传输性能损伤严重，一般利用解调器的控制电路，通过温度改变解调器其中一臂的长度来改变相位。DPSK接收机中解调器的相位需精确锁定为0或π，以实现最好的性能。

目前相位锁定方案包括相位粗调和相位微调两步骤。相位粗调可利用平衡接收机的两路电流作为反馈信息，当电流比最大时即实现了相位的粗略锁定；相位微调可利用纠错前误码率信息，当误码率最小时即实现了相位的精确锁定。

中国专利CN200710143877.6，“DPSK光调制信号接收装置和方法”，其中也提出了一种如何控制解调器的方法，具体地，峰值检测装置，用于检测被放大的电信号的峰值；延时控制模块，连接在光纤解码器和峰值检测装置之间，当峰值检测装置检测不到由限幅放大器放大的电信号的峰值时，控制光纤解码器的延迟时间。这是利用光电转换后电信号幅度峰值来调整解调器。但是，峰值监测受色散影响较大。

欧洲专利EP 1643665A1，“Control of delay line interferometer”，提出了一种利用FEC误码信息来调整解调器的装置和方法。但是，基于纠错前误码信息的相位锁定具体实现和软件算法相对较复杂，并且需要考虑和其他优化调整控制的协调。

因此，需要找到一种方法，采用相对较为简单的技术方案就能克服DPSK接收机中解调器相位偏移导致的代价较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种DPSK接收机中解调器相位锁定的装置，能够实现DPSK接收机中解调器相位粗调和微调的融合，极大地优化了DPSK接收机控制方案。

本发明的另一目的在于，提供一种DPSK接收机中解调器相位锁定的方法，能够实现DPSK接收机中解调器相位粗调和微调的融合，极大地优化了DPSK接收机控制方案。

本发明的差分相移键控DPSK接收机中解调器相位锁定的装置，包括解调器、平衡接收机、乘法器、解调器控制单元，其中，所述解调器，用于将DPSK光信号进行调节后发送至平衡接收机；所述平衡接收机，用于将解调后的光信号通过两个光电探测器转换为电信号，并从两路电信号中分离出一部分监测信号，发送至乘法器，将另一部分监测信号进行差分放大后输出；所述乘法器，对所述平衡接收机发出的两路监测信号进行相乘运算，并将运算结果发送至解调器控制单元；所述解调器控制单元，用于监测乘法器输出的反馈信号，并根据所述反馈信号指导解调器的相位调整方向。

其中，所述解调器控制单元根据所述反馈信号指导解调器的相位调整方向为：分析相位是否锁定，在未锁定时，调整调节器的相位控制参数，直到相位锁定。

其中，所述反馈信号趋于0或者小于预定阀值时，表示相位锁定。

其中，所述解调器控制单元，用于通过解调器的温度控制相位偏移，温度控制由加热器实现，解调器的相位偏移与加热器上的电压值平方成正比。

其中，所述解调器，用于将DPSK光信号解调为干涉相长光信号和干涉相消光信号。

另外，所述平衡接收机，包括差分放大器，用于转化非归零码差分电信号后输出。

本发明的DPSK接收机中解调器相位锁定的方法，包括下列步骤：

步骤A：将DPSK光信号进行调节后通过两个光电探测器转换为电信号，并从两路电信号中分离出一部分监测信号，发送至乘法器，将另一部分监测信号进行差分放大后输出；