[发明专利]一种基于非线性光环镜的光时钟提取的装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信与光信息处理技术，特别涉及一种基于非线性光环镜的新型光时钟提取技术。

背景技术

目前，光通信主干网络的传输容量已可达到10Tb/s，但在光通信网络中，通信能力提高的主要障碍是由于网络还处在用电域方法实现交换。故欲提高网络通信能力就必须要打破电交换与光/电/光转换的瓶颈。由于现有高速传输线路都采用光纤传输方式，因此全光交换是打破电交换瓶颈，并提高网络通信容量的发展趋势。全光网(AON，All-Optical Network)更是全光通信的未来发展目标。在数字光通信中，光时钟的正确提取则是提高光信号接收质量，保证全光网络正常工作的重要保证。

在现有光通信网络中，由于光纤非线性效应以及不同波长的光信号在光纤中所引起的色散效应，使光信号在接收过程中，会累积时钟的抖动与漂移，这大大影响了接收端的光时钟提取，并进而影响到接收端的接收信号质量与信号的抗噪声特性。因此，从具有时钟抖动或漂移的高速光信号中，正确恢复出光时钟已日益成为现代高速光通信系统中的研究热点，具有重要的实用意义。

目前，光时钟的提取方案大多是基于电时钟的提取方法，通过使用光电转换与大量的电域处理，从光信号中提取光时钟。由于光处理与电处理的能力相差甚大，故现有光时钟提取方案都存在速率低、处理时间长、实现成本高以及提取光时钟精度差等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，使光时钟提取免除过多的电域处理的光时钟提取的装置。

本发明为解决上述技术问题所采样的技术方案是，一种基于非线性光环镜的光时钟提取的装置，包括强光信号发生器、探测光信号发生器、电域时钟提取模块、非线性光环镜；

所述非线性光环镜包括强光信号发生器侧的3dB耦合器、探测光信号发生器侧的3dB耦合器、半导体光放大器、光信号输出侧的3dB耦合器、单模光纤、高非线性HNLF光纤；

所述探测光信号发生器的输出的探测光信号与强光信号发生器与的输出强光信号的波长相同，探测光信号传输速率是强光信号发生器传输速率的2ⁿ倍，n＝1,2,…；

强光信号发生器的输出端、探测光信号发生器的一个输出端分别通过单模光纤与强光信号发生器侧的3dB耦合器的输入端相连；强光信号发生器侧的3dB耦合器的输出端通过单模光纤与半导体光放大器的输入端相连，半导体光放大器的输出端通过单模光纤与光信号输出侧的3dB耦合器的输入端相连；探测光信号发生器的另一个输出端通过HNLF光纤与光信号输出侧的3dB耦合器的输入端相连，光信号输出侧的3dB耦合器对输入的两路光信号进行交叉相位调制后输出携带有光时钟的光信号至电域时钟提取模块，电域时钟提取模块根据从携带有光时钟的光信号中提取出标准时钟信号。

本发明基于非线性光环镜(NOLM，Nonlinear Optical Loop Mirror)进行光时钟提取，NOLM对光信号进行处理后，可将原始强光信号中携带的光时钟部分提取出来，这样NOLM输出端输出的光信号即可完整再现输入光信号的信息。为了保证之中信号对数据信号具有足够的采样率，探测光信号传输速率至少是强光信号发生器传输速率的2倍。

本发明将光信号在NOLM中进行处理后，可使电域中的时钟提取过程大大得到简化，免除过多的电域处理。由于NOLM可以处理更高速率的探测光信号，探测光信号用于对光时钟进行采样并提取，探测光信号传输速率越高，采样率就越高，进而得到的时钟精度也就越高。

本发明的有益效果是，这降低了现有时钟提取方案的系统复杂度与实现成本，具有很强的实际可操作性。

附图说明

图1为本发明中NOLM的工作原理示意图；

图2为本发明中基于NOLM的光信号处理模块框图；

图3为本发明中强光信号的光波形；

图4为本发明中经NOLM处理后得到的输出光信号波形；

图5为本发明中电域时钟提取模块框图；

图6为本发明中信号经电域时钟提取模块后，得到的时钟信号波形。

具体实施方式