[发明专利]双偏振QPSK解调器

说明书

技术领域

本申请总体而言涉及光学通信系统。更具体而言，一些示例性实施例涉及可以用在一些光学通信系统中的双偏振(“DP”)正交相移键控(“QPSK”)解调器。

背景技术

通信技术改变了我们的世界。随着网络上进行通信的信息量的增加，高速传输已然变得愈加关键。高速通信通常依赖于网络节点之间的高带宽容量链接的存在。对于光学链接，在一个网络节点，光电子模块诸如收发器或应答器模块将电数据转换为用于在光信道上传输的光数据。在另一个网络节点，另一个收发器模块接收光信号，并将该信号转换为电信号。收发器被设置有发送和接收信道，使得可以进行双向通信。

近来，正在开发针对100吉比特每秒(有时简称“100G”)这样惊人的速度的光学链接的标准。事实上，网络技术领域的重要专业协会——电气与电子工程师协会(通常简称为“IEEE”)——近来认为下一代以太网技术将会是100吉比特的以太网以及对于40吉比特的以太网的一些支持，并且已经建立了几个工作组来开发适当标准，这些标准仍在开发中。

近来，针对以太网光学链接应用的100G单模光纤(“SMF”)和多模光纤(“MMF”)标准正在开发中。然而，总体上在发送侧目前预计的是，这种高速发送器将包括以电学方式提供数据到光学发送器的媒体访问控制(“MAC”)部件。然而，由于对于现今的互补金属氧化物半导体(“CMOS”)电学I/O技术而言100吉比特每秒实在是很快，因此将用几个独立的电学线路来提供100吉比特的电数据。

例如，从MAC部件到发送器将可能设置有10个10吉比特每秒的数据的线路。如果曾经存在用于编码或纠错的额外开销，则可能增加每个线路的数据率和/或增加线路的数量。例如，已经考虑将66B/64B编码用来对10吉比特每秒的各线路进行编码。这会导致电学业务的这10个线路中的每个线路处在10.3125吉比特每秒的实际数据率。

在发送器中，电学业务的这10个线路被串行化为假定4个光数据线路，每个光数据线路处在25.78125吉比特每秒的数据率，这包括用于66B/64B编码的开销。然后可以将这4个光数据线路多路复用到使用波分多路复用(“WDM”)的信号光纤上。

通过密集波分多路复用(“DWDM”)系统，可以在较长的距离上传输以太网数据。最近，在开发用于定义将DWDM技术用于传输100G以太网数据的标准。该标准被称为OTU4并且将以太网数据封装在有效载荷中，该有效载荷随后被前向纠错(“FEC”)编码。所得的光纤数据率约为112吉比特每秒。

该系统(下文称之为“100G DWDM OTU4系统”)被设计为包括两个主要部件：能前向纠错的MAC层(下文称之为“OTU4/FEC处理器”)和具有100G DWDM能力的应答器。在发送和接收信道的每个中，存在使用OIFSFI-S接口规范进行通信的10个11吉比特每秒的数据线路。还存在第11个纠偏线路(de-skew lane)来将全部10个数据线路对齐以用于串行数据传输。

这种100G DWDM OTU4系统中所考虑的调制技术之一是双偏振正交相移键控(简称为“DP-QPSK”)。112吉比特每秒的数据流被考虑划分成4个28Gb/s的数据流，并调制被作为单个DP-QPSK信号传输的、具有相同波长的两个正交偏振光学载波的I相和Q相。

在接收侧，到来的DP-QPSK信号被分为两个正交偏振光学载波，所述两个正交偏振光学载波经DP-QPSK解调器处理，以提取每个正交偏振光信号的I相和Q相的调制。

本文所要求保护的主题不限于解决仅在上述那些环境下的任何不足的实施例或者仅在上述那些环境下操作的实施例。确切地说，提供上述背景仅仅是为了说明本文所描述的一些实施例可以实践的一个示例性技术领域。

发明内容

一些示例性实施例总体而言涉及DP-QPSK解调器。

在一个实施例中，DP-QPSK解调器包括第一、第二和第三偏振分束器(“PBS”)以及第一、第二和第三半波片(“HWP”)。第一HWP被设置为接收第一PBS的输出。第二PBS被设置为接收第一HWP的输出。第二HWP被设置为接收第二PBS的输出。第三PBS被设置为接收第二HWP的输出。第三HWP被设置为接收第三PBS的输出。