[发明专利]用于接收高频谱效率的光学DPSK信号的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学通信领域，并且更具体地涉及与利用高频谱效率传输的差分相移键控光学信号的接收有关的装置和方法。

背景技术

光学差分相移键控(DPSK)是一种有前景的调制格式，其提供高的接收器灵敏度，对高速传输中的主要的非线性效应提供高的耐受性，并且提供对相干串扰的高的耐受性。在光学DPSK传输中，通过相邻位之间的光学相位差来传达数据信息。光学DPSK调制包括差分二进制相移键控(DBPSK)、差分正交相移键控(DQPSK)和其它相关格式变体。

为了增加光学传送网络的容量，正在考虑用40Gb/s信道替代当前在这些网络上承载的10Gb/s信道。如国际电信联盟(ITU)规定的那样，多数的核心传送网络基于信道间距为50GHz的密集波分复用(DWDM)。在图1A中示意地图示了这一间距，其中Δf_min＝50GHz。由于40Gb/s DBPSK信号的光谱与典型10Gb/s信号的光谱相比宽得多，所以在通过50GHz信道网格传输40Gb/s二进制信号时由于严苛的光学滤波而有严重代价。如在当今的多数透明光学网络(比如图1B中示意地描绘的光学网络)中常见的那样，在传输系统中插入合并有比如波长选择开关(WSS)这样的元件的多个可重新配置的光学分插复用器(ROADM)时，这一滤波代价变得甚至更大。例如在所示网络10中，信号在它的始发地21与它的目的地22之间可能经由多个ROADM/WSS11-14进行路由。这使得难以在典型DWDM系统中在高的频谱效率下传输这样的高速DPSK信号。

一种实现高频谱效率的现有方案是使用带宽高效的调制格式、比如DQPSK和双二进制。然而DQPSK需要更复杂和昂贵的发送器和接收器，而双二进制具有比DBPSK和DQPSK更差的接收器灵敏度。

发明内容

在一个示例实施例中，本发明提供了一种光学差分相移键控(DPSK)接收器，该接收器运用光学延迟干涉计(ODI)以解调接收的光学DPSK信号。根据本发明，ODI解调器具有比待解调的DPSK信号的符号速率(SR)更大的自由频谱范围(FSR)。另外，接收器包括用于在与ODI解调器的两个输出对应的信号之间引入附加功率失衡的装置，其中该附加功率失衡和FSR与SR之比有关。当明智地选择时，该附加功率失衡增加了信号对严苛光学滤波的耐受性、由此在比如密集波分复用(DWDM)这样的应用中实现高频谱效率。可以使用电衰减或者放大电路来电气实施附加功率失衡，或者使用光学衰减来光学实施附加功率失衡。引入的功率失衡可以是固定的或者可调的。为了适应接收的数据的极性的潜在模糊性，还可以使用极性检测和恢复电路。

本发明的实施例可以例如应用于40Gb/s差分二进制相移键控(DBPSK)信号通过50GHz DWDM网格的传输以及100Gb/s差分正交相移键控(DQPSK)信号通过50GHz网格的传输。这样的实施例使得通过最小信道间距为50GHz的DWDM系统承载40Gb/s DBPSK和100Gb/s DQPSK信号时在系统所及范围和ROADM支持方面能够具有改进的性能。

本发明的其他实施例也提供其它益处，比如通过调节功率比在不同滤波条件之下自适应地优化信号接收的性能而不改变ODI的延迟或者FSR，由此使得信号接收无冲突或者无中断。

下文具体描述本发明的前述和其它特征及方面。

附图说明

图1A图示了密集波分复用(DWDM)方案中的信道间距；并且图1B是具有多个可重新配置的光学分插复用器(ROADM)和波长选择开关(WSS)的典型光学网络的示意表示。

图2是包括光学功率失衡模块的差分二进制相移键控(DBPSK)接收器的一个示例实施例的框图。

图3是包括电学功率失衡模块的DBPSK接收器的一个示例实施例的框图。

图4是DBPSK接收器的又一示例实施例的框图。

图5是差分正交相移键控(DQPSK)接收器的一个示例实施例的框图。

具体实施方式

图2是根据本发明的差分二进制相移键控(DBPSK)接收器100的一个示例实施例的框图。可以设想接收器100可以例如用来接收通过具有50GHz的最小信道间距Δf_min＝50GHz(图1A)的密集波分复用DWDM系统(图1B)传输的DBPSK信号，其数据速率标称为43Gb/s并且范围可以从约40Gb/s至50Gb/s。