[发明专利]全光相位调制的数据信号再生

说明书

技术领域

本发明涉及全光相位调制数据信号再生器设备以及涉及再生相位调制的光数据信号的方法。

背景技术

密集波分复用（DWDM）光传输网络正在向使用相位调制的光数据信号演进，最有前景的信号格式是差分相移键控（DPSK）和差分正交相移键控（DQPSK）。光传输网络中所使用的位速率的增加（高达40 Gbs和100 Gbs）导致对放大自发辐射（ASE）噪声、色度色散和偏振模色散（polarization mode dispersion，PMD）的更低容忍度。因此，要求用于再生相位调制的光数据信号的有效解决方案以便保持信号质量。对于再生DPSK信号已经报告了许多提议，但是大多数未解决有关相位调制的数据信号格式的主要问题，即对相位和振幅噪声二者的敏感性，以及迄今为止尚未针对DPSK信号的再生给出切实可行的解决方案。I Kang等人在ECOC 2005的截止日期后论文（post deadline paper）Th 4.3.3报告了最有前景的提议，其包括使用半导体光放大器马赫曾德尔干涉仪的40Gbs DPSK信号的再生全光波长转换。但是Kang等人报告的方案在波长转换过程期间更改数据的编码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的全光相位调制的数据信号再生器。本发明的另外目的在于提供一种再生相位调制的光数据信号的改进方法。

本发明的第一方面提供全光相位调制的数据信号再生器设备，其包括光输入、光信号转换器、光载波信号源、光信号形成设备和光输出。所述光输入布置成接收相位调制的光数据信号。所述光信号转换器布置成接收所述相位调制的光数据信号，并将所述相位调制的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制。所述光载波信号源布置成提供光载波信号。所述光信号形成设备布置成接收所述光载波信号和所述中间光信号。所述光信号形成设备包括第一和第二单元。所述第一单元布置成接收所述中间光信号并应用传递函数以用于实施整形和调节大小。所述第二单元用于实施所述中间光信号的强度调制至所述光载波信号上的相位调制的传递，以由此形成再生的相位调制的光数据信号。所述光输出布置成输出所述再生的相位调制的光数据信号。

这种全光相位调制数据信号再生器设备能够保持再生期间数据信号的相位调制。

在一实施例中，所述第一单元包括调整大小整形再生器，该调整大小整形再生器布置成接收所述中间光信号并实施所述整形和调整大小。所述第二单元包括非线性光学元件，该非线性光学元件布置成接收来自所述第一单元的所述中间光信号和所述光载波信号，并实施所述中间光信号的所述强度调制至所述光载波信号上的所述相位调制的所述传递。

因此，中间光信号的整形和调整大小独立于中间光信号的强度调制至光载波信号上的相位调制的传递且在其之前执行。

在一实施例中，所述光信号转换器布置成将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制。所述光载波信号源布置成提供第一和第二光载波信号。所述光信号形成设备包括另外所述调整大小整形再生器和另外所述非线性光学元件。所述调整大小整形再生器布置成接收所述第一中间光信号以及所述另外调整大小整形再生器布置成接收所述第二中间光信号。所述非线性光学元件布置成接收来自所述调整大小整形再生器的所述第一中间光信号和所述第一光载波信号。所述另外非线性光学元件布置成接收来自所述另外调整大小整形再生器的所述第二中间光信号和所述第二光载波信号。所述光信号再生器还包括光信号组合器，该光信号组合器布置成接收和组合所述相应再生的相位调制的光数据信号。所述光输出布置成输出所述组合的再生的相位调制的光数据信号。

使用两个中间光信号，各具有与相位调制的数据信号的相位信息对应的互补强度调制，这较之使用单个中间光信号提供改进的光信噪比。较之使用两个光信号，使用单个中间光信号允许光信号形成设备具有更简单的构造，且功耗更低。

在一实施例中，该或每个所述调整大小整形再生器包括利用直接检测调整大小整形再生器的强度调制（an intensity modulation with direct detection resizing reshaping regenerator）。

在一实施例中，该或每个所述非线性光学元件包括类克尔介质，其具有相位对强度呈基本线性相关性的传递函数。由此实现强度调制基本线性变换回相位调制，从而保持相位调制数据信号的相位信息。在一实施例中，所述类克尔介质包括光纤。在一实施例中，所述类克尔介质包括半导体器件，如半导体光放大器。