[发明专利]一种减小光纤非线性效应的光传输系统及方法

摘要

一种减小光纤非线性效应的光传输系统及方法，涉及光通信领域，包括单载波发射机和单载波接收机，单载波发射机将子载波光源发出的连续光信号等分为两路，每一路均设置一个强度调制器和一个相位调制器，调制后的两路光信号中心频率相同、强度比值恒定、以及相位相反；光开关用于切换两路光信号；单载波接收机用于接收光信号分并为两路；每一路光混频器将该路光信号与中心频率相同且正交连续窄带参考光信号混频，混频后光信号进行光/电转换，将模拟信号转换为数字电信号，数字电信号处理器用于对两路数字电信号进行处理，并提取承载的数据。本发明减小光纤非线性效应的影响，降低成本和控制的复杂程度，减少功耗和时延。 1

主权项

1.一种减小光纤非线性效应的光传输系统，包括单载波发射机和单载波接收机，其特征在于：

单载波发射机包括一个3dB的1×2光分波器，用于将子载波光源发出的连续光信号等分为两路，每一路上均设置一个强度调制器和一个相位调制器，强度调制器用于调制光信号的幅度，相位调制器用于调制光信号的相位，调制后的两路光信号中心频率相同、强度比值恒定、以及相位相反；单载波发射机还包括一个光开关，用于切换两路光信号，两路经过强度调制器和相位调制器调制后的光信号分别引入光开关的两个输入端，光开关的输出端引出作为单载波发射机的输出；

单载波接收机包括一个3dB的1×2光分波器，用于接收单载波发射机的光信号分并为两路；每一路均设有一个光混频器、平衡接收机和模数转换器，光混频器用于将该路光信号与单载波接收机提供的中心频率相同且正交连续窄带参考光信号混频，平衡接收机用于混频后光信号的进行光/电转换，模数转换器用于将模拟信号转换为数字电信号，单载波接收机还包括一个数字电信号处理器，用于对两路数字电信号进行处理，并提取承载的数据。

2.如权利要求1所述的减小光纤非线性效应的光传输系统，其特征在于：单载波发射机中，光开关等周期交替输出调制后的两路光信号，其交替的周期设置为T/2，其中T为光信号的一个周期；且光开关状态切换到稳定的时间小于T/20。

3.一种基于权利要求1所述系统的减小光纤非线性效应的光传输方法，其特征在于，包括：

单载波发射机将子载波光源发出的连续光信号等分为两路，每一路光信号都经过强度调制器和相位调制器调制，调制后的两路光信号中心频率相同、强度比值恒定、以及相位相反，调制后的两路光信号通过光开关等周期交替发出；

单载波接收机接收单载波发射机发来的光信号，通过1×2光分波器分为两路，每一路都和一个连续窄带参考光信号混频，所述连续窄带参考光信号与1×2光分波器分出的该路光信号中心频率相同且相互正交；混频后的光信号通过平衡接收机进行光/电转换，再通过模数转换器转换为数字电信号，最后两路数字电信号通过一个数字电信号处理器处理，提取承载的数据。

4.如权利要求3所述的减小光纤非线性效应的光传输方法，其特征在于：所述模数转换器转换后的数字电信号的时间离散、幅度量化。

5.一种减小光纤非线性效应的光传输系统，包括多载波发射机和多载波接收机，其特征在于：

多载波发射机包括多个单载波发射机，每个单载波发射机包括一个3dB的1×2光分波器，用于接收N个并行的子载波光信号中的一个，其中N＞1，并分为两路，每一路上均设置一个强度调制器和一个相位调制器，强度调制器用于调制光信号的幅度，相位调制器用于调制光信号的相位，调制后的两路光信号中心频率相同、强度比值恒定、以及相位相反；单载波发射机还包括一个光开关，用于切换两路光信号，两路经过强度调制器和相位调制器调制后的光信号分别引入光开关的两个输入端，光开关的输出端引出作为单载波发射机的输出；多载波发射机还包括一个合波器或光复用器，每个单载波发射机发出的光信号通过所述合波器或光复用器合波后发出；

多载波接收机包括一个1×2N光分波器，用于将接收的光信号分为2N路，每2路为一组，一组中的每一路均设有一个光混频器、平衡接收机和模数转换器，光混频器用于将该组中的一路光信号与一个中心频率相同且正交连续窄带参考光信号混频，平衡接收机用于混频后光信号的进行光/电转换，模数转换器用于将模拟信号转换为数字电信号，多载波接收机还包括一个数字信号处理器，用于对每组输出的数字电信号进行处理，并提取承载的数据。

6.如权利要求5所述的减小光纤非线性效应的光传输系统，其特征在于：单载波发射机的每一个光开关都为2×1光开关，等周期交替输出调制后的两路光信号，其交替的周期设置为T/2，其中T为光信号的一个周期；且光开关状态切换到稳定的时间小于T/20。

7.一种基于权利要求5所述系统的减小光纤非线性效应的光传输方法，其特征在于，包括：

多载波发射机的每个3dB的1×2光分波器接收一个光信号并分为两路，每一路光信号都经过强度调制器和相位调制器调制，调制后的两路光信号中心频率相同、强度比值恒定、以及相位相反，调制后的两路光信号通过光开关等周期交替发出，所有光开关发出的光信号通过合波器或光复用器合波后发出；

多载波接收机接收多载波发射机发来的光信号，通过1×2N光分波器分为2N路，每2路为一组，一组中的每一路都和一个连续窄带参考光信号混频，所述连续窄带参考光信号与对应的该路光信号中心频率相同且相互正交；混频后的光信号通过平衡接收机进行光/电转换，再通过模数转换器转换为数字电信号，最后所有组中的两路数字电信号通过一个数字电信号处理器处理，提取承载的数据。

8.如权利要求7所述的减小光纤非线性效应的光传输方法，其特征在于：所述模数转换器转换后的数字电信号的时间离散、幅度量化。