[发明专利]提高光学通信系统相干光学转发器偏斜容限的方法和装置

说明书

本发明的实施例涉及提高光学通信系统相干光学转发器偏斜容限的方法和装置。在一些实施例中，装置包括存储器和可操作地被耦合至存储器的处理器。处理器被配置为可操作地被耦合至第一光学转发器和第二光学转发器。处理器被配置为从第二光学转发器接收表示光学信号的偏斜值的信号以及表示光学信号的比特错误率(BER)值的信号。偏斜值与光学信号的同相分量和光学信号的正交分量之间的偏斜相关联。处理器被配置为基于偏斜值或BER值中的至少一个来确定第一光学转发器的性能退化是否满足阈值。处理器被配置为将控制信号发送到第一光学转发器以调整第一光学转发器的脉冲成形或数据波特率。

技术领域

本文描述的一些实施例总体涉及用于提高光学通信系统中的相干光学转发器的性能的方法和装置。特别地，但不是作为限制，本文描述的一些实施例涉及用于提高光学通信系统中的相干光学转发器的偏斜容限的方法和装置。

背景技术

随着对具有高数据速率能力的光学通信系统的需求不断增长，生成了光学正交幅度调制(QAM)信号以提供高数据承载能力和高频谱效率。正交幅度调制(QAM)是一种调制技术，其中经由同相或“I”信道和正交(90度)相或“Q”信道将两个或更多个二进制或多级电学数据信号调制到单个光学载波上，从而利用数据调制光学载波的幅度和相位两者以增强频谱占用效率。其他调制技术包括二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、差分正交相移键控(DQPSK)和开关键控(OOK)。偏振复用(PM)是一种复用技术，其中，首先将两个独立的电学数据信号调制到具有正交偏振的光学载波上(例如，将第一电学数据信号调制到X信道偏振上，并且将第二电学数据信号调制到Y信道偏振上)，然后通过偏振束组合器进一步将两个偏振上的信号复用在一起，使得在不使频谱带宽加倍的情况下使整体数据吞吐量加倍。

典型的双偏振QAM(DP-QAM)转发器包括四个支路信道，XI、XQ、YI和YQ，其用于针对X信道偏振和Y信道偏振两者的同相和正交调制。在电学信号(例如，DP-QAM信号、DP-QPSK信号等)的传播期间并且由于每个光学调制器的材料缺陷(和其他因素，诸如，随时间的温度变化、材料劣化)，可能在电学信号的I信道与电学信号的Q信道之间(例如，在XI与XQ信道之间和/或在YI与YQ信道之间；统称为IQ偏斜)发生偏斜。当未被补偿时(例如，当光学信号保持偏斜时)，IQ偏斜可能会使高数据速率光学通信系统(例如，每秒400千兆位(Gb/s)的系统)的网络性能退化。

已知的解决方案包括通过使用测试数据模式在光学转发器的初始校准期间补偿IQ偏斜。然而，这些解决方案依赖于特定的测试数据模式，并且无法利用实时流量实施。由于实时流量通常不同于测试数据模式并且IQ偏斜随着温度和时间的变化而改变，所以需要有方法和装置来利用实时流量准确地补偿IQ偏斜并且提高光学通信系统中的IQ偏斜的容限。

发明内容

在一些实施例中，装置包括存储器和可操作地被耦合至存储器的处理器。处理器被配置为可操作地被耦合至第一光学转发器和第二光学转发器。处理器被配置为从第二光学转发器接收表示光学信号的偏斜值的第一信号以及表示光学信号的比特错误率(BER)值的第二信号。光学信号从第一光学转发器被发射并且在第二光学转发器处被接收。偏斜值与光学信号的同相分量和光学信号的正交分量之间的偏斜相关联。处理器被配置为基于偏斜值或BER值中的至少一个来确定第一光学转发器的性能退化是否满足阈值。处理器被配置为将控制信号发送到第一光学转发器，以基于性能退化来调整第一光学转发器的频谱形状、第一光学转发器的数据波特率或者第一光学转发器的相邻信道之间的信道间隔。

附图说明

图1是图示了根据实施例的光学通信系统的框图。

图2是图示了根据实施例的光学转发器的框图。

图3A至3B是图示了根据实施例的对动态调整滚降系数α以提高光学转发器的偏斜容限的理论分析的示意图。

图4A至4C示出了根据实施例的模拟眼图，其中16-QAM信号以各种滚降系数通过根升余弦奈奎斯特(Nyquist)滤波器。