[发明专利]偏振态跟踪恢复方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复方法和装置。该偏振态跟踪恢复装置至少包括：拟合单元，其用于将双偏振复用光接收信号中两个偏振态的预定符号对应的斯托克斯矢量在邦加球进行拟合，得到拟合平面；第一矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于偏振相关损耗补偿的第一补偿矩阵，其中，通过使该拟合平面的中心移动到该邦加球的原点来计算该第一补偿矩阵；第二矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于偏振解复用的解复用矩阵；其中，通过使中心移动至原点后的拟合平面旋转直至该拟合平面的法向量与斯托克斯空间的第一轴平行，且使中心移动至原点后的拟合平面旋转至该斯托克斯空间的第二轴和第三轴构成的平面上来计算该解复用矩阵。

技术领域

本发明涉及通信技术领域。

背景技术

相干光通信已经成为下一代光通信系统的主导技术，为了提高通信速率，一方面可以增加系统的频谱带宽，另一方面可以提高频谱利用率，为了提高频谱利用率，可以提高系统各符号携带的比特数，从简单的振幅调制，到更高阶的正交幅度调制，之后又采用偏分复用技术同时传输两路正交偏振态，从而提高传输速率。但在光纤传输链路中会存在各种偏振相关损伤，例如光纤损耗、色散和偏振效应损伤等，这些损伤会造成双偏振调制光信号的失真。其中，由于制造过程中造成的光纤不理想的外界环境的影响，光纤不同部位的偏振主轴(快轴和慢轴)的方向会不同。因此，接收的双偏振调制光信号的偏振态(state ofpolarization，SOP)通常会发生改变，导致该偏振态旋转(rotation of state ofpolarization，RSOP)，这个变化一般是缓慢的。但是在某些情况下，比如雷击，SOP旋转速率会达到兆赫兹量级。同时，存在于传输链路中的偏振相关损耗(polarization dependentloss，PDL)也在改变双偏振调制光信号的SOP。对于偏振复用系统来说，需要在接收端的接收信号中实现信号的偏振解复用，其中，为了恢复接收信号的SOP，需要在PDL效应下跟踪恢复SOP。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，在现有的方法中，可以利用偏振复用信号在斯托克斯域分布的特征来找到一个逆矩阵(旋转矩阵)恢复出原始的偏振态，但在计算该逆矩阵的过程中，是在偏振解复用之后进行PDL补偿，计算复杂度很高。

另外，发明人还发现，在现有方法中，先将接收信号映射到邦加球上的点拟合成一个拟合平面，然后将该拟合平面进行旋转直至该拟合平面的法向量与斯托克斯空间的一个轴平行，即可以完成偏振解复用，但现有方法利用接收信号映射到邦加球上的所有的点进行计算，这样会导致法向量方向模糊的问题，而法向量反向会导致解复用后两个偏振态的交换。

另外，发明人还发现，在现有计算逆矩阵的过程中，仅考虑了PDL补偿和偏振解复用，而未考虑残余相位延迟补偿，因此，会增加解复用信号中的相位噪声。

针对上述问题中的至少之一，本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复方法和装置。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种偏振态跟踪恢复装置，其中，该装置包括：

转换单元，其用于将双偏振复用光接收信号中两个偏振态的预定符号构成的琼斯矢量转换成斯托克斯矢量；

拟合单元，其用于将各该预定符号对应的该斯托克斯矢量在邦加球进行拟合，得到拟合平面；

第一矩阵计算单元，其用于计算琼斯空间中用于偏振相关损耗(PDL)补偿的第一补偿矩阵，其中，通过使该拟合平面的中心移动到该邦加球的原点来计算该第一补偿矩阵；