[发明专利]一种矩形星座QAM信号全光再生装置

摘要

本发明公开了一种矩形星座QAM信号全光再生装置，主要包括光学I/Q分离器、幅相移键控(APSK)整形单元、光学I/Q合成器；其中，光学I/Q分离器将星座图为矩形的劣化QAM光信号在光域分成两路幅相移键控(APSK)信号，它们分别对应于QAM光信号的同相和正交分量；两路APSK信号分别送入两个APSK整形单元，完成幅度再生并保持APSK信号的相位不变；最后，幅度整形后的两路APSK信号由光学I/Q合成器重新聚合成QAM信号，从而完成矩形星座QAM信号的全光再生。

主权项

1.一种矩形星座QAM信号全光再生装置，其特征在于，包括：光学I/Q分离、两APSK整形单元和光学I/Q合成器；所述光学I/Q分离器，由基于3dB光耦合器的MZI结构和±π/2光移相器组成；其中，MZI结构的下臂分别串联一个光相位共轭器OPC和第一可调光移相器；输入QAM信号经光学I\Q分离器中的第一3dB光耦合器后，分为两路光信号，一路光信号经过光相位共轭器实现信号的共轭处理，得到共轭信号，共轭信号再经过第一可调光移相器，以保持MZI结构上下臂信号的时序同步，然后输入至第二3dB光耦合器，另外一路光信号直接直接输入至第二3dB光耦合器；第二3dB光耦合器对输入的两束光信号进行双光束干涉，重新合成的两路光信号分别对应于输入QAM信号的I分量和Q分量，I分量和Q分量两路信号分别经过‑π/2和π/2光移相器后得到标准的幅相移键控格式信号APSK；所述两APSK整形单元结构相同，每个APSK整形单元由非线性光纤环路和光滤波器组成；其中，非线性光纤环路主要包括非对称光耦合器、双向光放大器、偏振控制器、高非线性光纤、逆向光衰减器、非互易光移相器；光学I/Q分离器输出的APSK信号先经过非线性光纤环路中的非对称光耦合器，将APSK信分成顺时针和逆时针两路信号，逆时针信号再依次经过双向光放大器的放大和偏振控制器的偏振调节后，再由高非线性光纤来获得非线性相移，并通过逆向光衰减器进行信号单向衰减和非互易光移相器进行信号单向移相；顺时针信号按相反的过程依次经过上述器件；最后，两路信号再次由非对称光耦合器干涉耦合，耦合后的信号再经光滤波器滤波，从而输出幅度整形后的APSK信号；所述光学I/Q合成器包括第二可调光移相器和第三3dB光耦合器，以实现两路再生APSK信号的聚合；幅度整形后的APSK信号分别接入I/Q合成器的上、下下臂，上臂中的第二可调光移相器保持上下臂信号的时序同步，再通过第三3dB光耦合器的上臂输出端口输出矩形星座QAM信号；装置工作原理：QAM信号先进入光学I/Q分离器，由第一3dB光耦合器的下臂接入，同臂输出信号进入光相位共轭器和第一可调光移相器，保证与交叉臂输出的信号功率相同，然后进入第二3dB光耦合器的下臂；第一3dB光耦合器的交叉臂输出信号直接进入第二3dB光耦合器的上臂；在第二光耦合器的上臂、下臂输出端口分别接入‑π/2、π/2光移相器，经过光移相器后，在上臂得到了I路信号，下臂得到了Q路信号；然后将I路、Q路分别进入两个APSK整形单元，输出幅度整形后的I路、Q路信号；幅度整形后的I路、Q路信号进入I/Q合成器，经过第二可调光移相器和第三3dB光耦合器后，由第三3dB光耦合器的上臂输出再生的QAM信号。