專利名稱：一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，特別涉及一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法及裝置。
背景技術：
網絡中視頻業(yè)務的增加，對整個網絡的容量進行更高的要求。因此現(xiàn)在要求對光網絡進
行速率升級，下一代的光網絡速率為40Gb/s及更高的速率。比如，以太網的速率以10倍的速 度進行升級，目前正在進行100GE的討論，100Gb/s的光傳輸技術已經成為當今的一個熱點問題。
針對40Gb/s光傳輸系統(tǒng)存在著多種光調制碼型，例如NRZ (Non-Return-to-Zero，非歸 零)碼、RZ (Return-to-Zero，歸零)碼、CSRZ (Carrier Suppressed Return-to-Zero，載波抑 制歸零)碼、ODB(Optical Duobinary,光雙二進制)碼和DQPSK (Differential Quadrature Phase Shifter Keying,差分正交相移鍵控)碼。針對lOOGb/s光傳輸系統(tǒng)中存在DQPSK、VSB(Vestigial Side Band,殘邊帶)、NRZ和ODB等光調制碼型。其中，DQPSK已經成為40Gb/s及l(fā)OOGb/s 的一個主流調制碼型。采用DQPSK調制碼型能夠降低系統(tǒng)的波特率，進而可以降低對底層 光網絡設施的要求。
現(xiàn)有技術中，產生DQPSK光信號的方案主要有以下兩種 _ 一是并行方案。該方案是目前釆用最多的方案。并行方案結構示意圖如圖l所示，從激 光器輸出的一束光信號經Y分支分光器后分成光強相同的兩路光信號； 一路光信號進行調制 后進行相移處理后，得到經相移的光信號；另外一路光信號進行調制；經相移的光信號和經 調制的光信號經Y分支分光器合光處理后，得到DQPSK光信號。
該方案的缺點主要有第一，Y分支分光器對于整個裝置的影響非常重要。Y分支分光 器要將光信號分成兩路光強相同的兩路光信號，實現(xiàn)起來比較復雜，成本高。第二，該方案 很難控制兩路光的X偏振分量和Y偏振分量的光強百分比，從而導致光強不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而 使傳輸性能劣化，而且由于外界因素(例如溫度、震動)的變化會導致偏振分量的百分比的 改變。
二是串行方案。該方案采用一個MZM調制器來得到BPSK (Binary Phase Shift Keying,雙相移相鍵控)光信號，該BPSK光信號通過相位調制器得到DQPSK光信號。
該方案的缺點主要有相位調制器需要很高的高頻響應，例如，在40G GB/sDQPSK系 統(tǒng)中，要求相位調制器在20G波特率時能夠保證90度的相位調制，在100G GB/s DQPSK系統(tǒng) 中，要求相位調制器在50G波特率時也保證90度的相位調制，但這實現(xiàn)比較困難。
發(fā)明內容
為了提高系統(tǒng)性能，本發(fā)明實施例提供了一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法及
裝置。所述技術方案如下
一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法，所述方法包括-對接收到的光信號進行分光處理，得到兩路偏振光信號；
對所述兩路偏振光信號中的一路進行調制處理，得到一路偏振調制光信號，對所述一路 偏振調制光信號進行相移處理，得到經相移的偏振光信號； 對所述兩路偏振光信號中的另一路進行調制處理，得到另一路偏振調制光信號； 對所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號進行合光處理，得到偏振復用 的光信號；
對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵控碼光信號。 一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，所述方法裝置-偏振分光器，用于對光信號進行分光處理，得到兩路偏振光信號；
第一調制器，用于對所述兩路偏振光信號中的一路進行調制處理，得到一路偏振調制光 信號；
相移控制器，用于對所述一路偏振調制光信號進行相移處理，得到經相移的偏振光信號； 第二調制器，用于對所述兩路偏振光信號中的另一路進行調制，得到另一路偏振調制光 信號；
偏振合光器，用于對所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號進行合光處 理，得到偏振復用的光信號；
起偏器，用于根據方向角對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵 控碼光信號。
本發(fā)明實施例所述技術方案通過分光處理、調制和相移處理、合光處理和起偏處理，可 以消除現(xiàn)有技術中X偏振分量和Y偏振分量的光強比不一致的問題，避免了由于偏振態(tài)變化 導致的輸出光強抖動的問題，降低了對外部操作環(huán)境的要求，能夠穩(wěn)定產生DQPSK光信號，從而有利于提高系統(tǒng)的性能。
圖1是現(xiàn)有技術中并行方案產生DQPSK光信號的示意圖2是現(xiàn)有技術中串行方案產生DQPSK光信號的示意圖3是本發(fā)明實施例1提供的一種產生DQPSK光信號的方法的流程圖4是本發(fā)明實施例1提供的一種起偏器方向角的示意圖5是本發(fā)明實施例2提供的一種產生DQPSK光信號的裝置的示意圖6是本發(fā)明實施例2提供的一種優(yōu)選的產生DQPSK光信號的裝置的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進 一步地詳細描述。 ' 實施例l
為了提高系統(tǒng)的性能，本發(fā)明實施例提供了一種產生DQPSK光信號的方法，該方法通過 分光處理、調制和相移處理、合光處理和起偏處理，可以穩(wěn)定產生DQPSK光信號，從而有利 于提高系統(tǒng)的性能。參見圖3，本發(fā)明實施例的具體步驟如下
步驟101:輸入的光信號經過PBS (PolarizationBeam Splitter,偏振分光器)分光處理后， 得到X偏振光信號和Y偏振光信號，將得到的X偏振光信號輸入第一MZM， Y偏振光信號輸入 第二MZM。
需要說明的是，PBS利用光學晶體的雙折射效應可以直接將光信號分成X偏振光信號和Y 偏振光信號，X偏振光信號和Y偏振光信號的光強比可以為l: 1，其它光強比也可以。由于兩 路光信號的偏振態(tài)是互相正交的，從而避免了由于偏振態(tài)變化所帶來的干涉光的光強不穩(wěn)定 的問題。
步驟102: X偏振光信號經第一MZM相位調制后，得到X偏振調制光信號，將得到的X偏 振調制光信號輸入到兀/2相移控制器后，得到經相移的X偏振光信號，并輸入到PBC (Polarization Beam Combiner,偏振合光器)；Y偏振光信號經第二MZM相位調制后，得到Y 偏振調制光信號，并輸入到PBC。
X偏振光信號經第一MZM相位調制得到的X偏振調制光信號含有I信息，Y偏振光信號經 第二MZM相位調制得到的Y偏振調制光信號含有Q信息。其中，I信息是指同相位數(shù)據信息，
6Q信息是指正交相位信息。
相移控制器的作用是使經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號的相位差為兀/2。 歩驟103:經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號經過PBC合光處理后，得到偏振復
用的光信號，并輸入到起偏器。
步驟104:偏振復用的光信號經起偏器起偏處理后，得到穩(wěn)定的DQPSK光信號。 起偏器使在其方向角投影的光信號通過，其他方向的光信號被過濾，即得到穩(wěn)定的
DQPSK光信號。
起偏器的方向角是指起偏器的起偏方向與經相移的X偏振光信號偏振方向的夾角，如圖4
所示，e為起偏器的方向角。通過調整e角使經相移的x偏振光信號和Y偏振調制光信號對輸出
光強量貢獻一樣，輸出的光信號的光強I。ut二IxCo^(e)+IySin2(6)。其中，Ix為經相移的X偏振
光信號的光強，iy為Y偏振調制光信號的光強，e為起偏器的方向角，例如，當經相移的x偏振
光信號和Y偏振調制光信號的光強一樣時，起偏器的方向角最理想值為45度。當經相移的X偏 振光信號的光強為Y偏振調制光信號的光強的2倍時，則需要將起偏器方向角e調整為arctan
(21/2)，從而經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號在起偏器的方向角方向上投影一致， 抵消光強不一致對輸出光強的影響。因為光強不一樣會在輸出的DQPSK光信號引入一些噪 聲，導致光信號性能劣化。
需要說明的是，在歩驟101中，也可以將Y偏振光信號輸入第一MZM， X偏振光信號輸入 第二MZM，相應地，在步驟102中，對Y偏振光信號進行相位調制，得到Y偏振調制光信號， 將得至iJY偏振調制光信號輸入到兀/2相移控制器后，得到經相移的Y偏振光信號，并輸入到PBC; 第二MZM對X偏振光信號進行相位調制，得到X偏振調制光信號，并輸入到PBC。
本發(fā)明實施例也可以新增一個反饋控制器，用來監(jiān)測經相移的X偏振光信號和Y偏振調制 光信號的光強比信息，并根據光強比信息通過e二arctan ( (Ix/Iy) 1/2)計算起偏器的方向角0， 并將計算的起偏器的方向角發(fā)送給起偏器，起偏器根據接收的信息調節(jié)方向角。如圖4所示，
通過調節(jié)e角可以改變經相移的x偏振光信號和Y偏振調制光信號對輸出光信號的光強的貢獻
本發(fā)明實施例通過偏振分光器進行分光處理，可以很容易得到一路X偏振光信號和一路Y 偏振光信號，消除了現(xiàn)有技術中X偏振分量和Y偏振分量的光強比不一致的問題，提高了系統(tǒng) 性能；由于X偏振光信號和Y偏振光信號是偏振正交的光信號，避免了由于偏振態(tài)變化導致的 輸出光強抖動的問題；PBS、 PBC和起偏器可以避免溫度等外界條件的影響，降低了對外部 操作環(huán)境的要求；通過調節(jié)起偏器的方向角能夠抵消兩路光強不等所帶來的影響，能夠穩(wěn)定
7產生DQPSK光信號；此外，通過反饋控制器便于控制起偏器的方向角。 實施例2
本發(fā)明實施例提供了一種產生DQPSK光信號的裝置，該裝置經過分光處理、調制和相 移處理、合光處理和起偏處理，可以穩(wěn)定產生DQPSK光信號，從而有利于提高系統(tǒng)性能。參 見圖5，該裝置包括
偏振分光器，用于對光信號進行分光處理，得到X偏振光信號和Y偏振光信號，并將X 偏振光信號輸入第一MZM， Y偏振光信號輸入第二MZM。
需要說明的是，也可以將Y偏振光信號輸入第一MZM， X偏振光信號輸入第二MZM。這 樣處理所達到的效果與X偏振光信號輸入第一MZM， Y偏振光信號輸入第二MZM所達到的效 果相同。
第一MZM，用于對輸入的X偏振光信號輸入第一MZM進行相位調制，得到X偏振調制光
信號，并將X偏振調制光信號輸入7i/2相移控制器。
其中第一MZM也可以替換為相位調制器或是其它類似功能的裝置。
兀/2相移控制器，用于對X偏振調制光信號進行相移處理，得到經相移的X偏振光信號，
并輸入到偏振合光器。
兀/2相移控制器的作用是使經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號的相位差為兀/2。 第二MZM，用于對Y偏振光信號進行相位調制，得到Y偏振調制光信號，并輸入到偏振
合光器。
偏振合光器，用于對經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號進行合光處理，得到偏 振復用的光信號。
起偏器，用于對偏振復用的光信號進行起偏處理，得到穩(wěn)定的差分正交相移鍵控碼光信號。
如圖6所示，該裝置還可以包括
反饋控制器，用于監(jiān)測經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光信號的光強比信息，根據 光強比信息計算起偏器的方向角，并將計算的方向角發(fā)送給起偏器。
反饋控制器通過在A、 B兩點監(jiān)測光強信息，得到經相移的X偏振光信號和Y偏振調制光 信號的光強比信息，根據光強比信息通過e二arctan ( (Ix/Iy) 1/2)計算起偏器的方向角，并將 計算的起偏器的方向角發(fā)送給起偏器，起偏器根據接收的信息調節(jié)方向角，從而使經相移的 X偏振光信號和Y偏振調制光信號對輸出的總光強的貢獻一致，有利于穩(wěn)定地產生差分正交相 移鍵控碼光信號。本發(fā)明實施例通過偏振分光器進行分光處理，可以很容易得到一路X偏振光信號和一路Y 偏振光信號，消除了現(xiàn)有技術中X偏振分量和Y偏振分量的光強比不一致的問題，提高了系統(tǒng) 性能；由于X偏振光信號和Y偏振光信號是偏振正交的光信號，避免了由于偏振態(tài)變化導致的 輸出光強抖動的問題；PBS、 PBC和起偏器可以避免溫度等外界條件的影響，降低了對外部 操作環(huán)境的要求；通過調節(jié)起偏器的方向角能夠抵消兩路光強不等所帶來的影響，能夠穩(wěn)定 的產生DQPSK光信號。此外，通過反饋控制器便于控制起偏器的方向角。 -
本發(fā)明實施例所述技術方案通過分光處理、調制和相移處理、合光處理和起偏處理，可 以消除現(xiàn)有技術中X偏振分量和Y偏振分量的光強比不一致的問題，避免了由于偏振態(tài)變化 導致的輸出光強抖動的問題，降低了對外部操作環(huán)境的要求，能夠穩(wěn)定產生DQPSK光信號， 從而有利于提高系統(tǒng)的性能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之 內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法，其特征在于，所述方法包括對接收到的光信號進行分光處理，得到兩路偏振光信號；對所述兩路偏振光信號中的一路進行調制處理，得到一路偏振調制光信號，對所述一路偏振調制光信號進行相移處理，得到經相移的偏振光信號；對所述兩路偏振光信號中的另一路進行調制處理，得到另一路偏振調制光信號；對所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號進行合光處理，得到偏振復用的光信號；對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵控碼光信號。
2、 如權利要求l所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法，其特征在于，所述兩路 偏振光信號是正交的偏振光信號。
3、 如權利要求l所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法，其特征在于，所述對所 述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵控碼光信號的步驟具體包括獲取所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號的光強比信息； 根據所述光強比信息計算方向角；根據所述方向角，對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到所述差分正交相移鍵控 碼光信號。
4、 如權利要求l所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法，其特征在于，分光處理 得到的所述兩路偏振光信號的光強比為1: 1。
5、 如權利要求l-4所述的任意一項權利要求所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的方 法，其特征在于，所述調制為相位調制。
6、 一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，其特征在于，所述方法裝置 偏振分光器，用于對光信號進行分光處理，得到兩路偏振光信號；第一調制器，用于對所述兩路偏振光信號中的一路進行調制處理，得到一路偏振調制光信號；相移控制器，用于對所述一路偏振調制光信號進行相移處理，得到經相移的偏振光信號; 第二調制器，用于對所述兩路偏振光信號中的另一路進行調制，得到另一路偏振調制光 信號；偏振合光器，用于對所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號進行合光處 理，得到偏振復用的光信號；起偏器，用于根據方向角對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵 控碼光信號。
7、如權利要求6所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，其特征在于，所述裝置 還包括反饋控制器，用于獲取所述經相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號的光強比 信息，根據所述光強比信息計算所述起偏器的方向角，并將所述方向角信息發(fā)送給所述起偏班 益o
8、如權利要求6所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，其特征在于，所述方向 角為45度。
9、 如權利要求6所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，其特征在于，所述第一 調制器和第二調制器為馬赫一澤德調制器。
10、 如權利要求6-9任意一項權利要求所述的產生差分正交相移鍵控碼光信號的裝置，其 特征在于，所述調制為相位調制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種產生差分正交相移鍵控碼光信號的方法及裝置，屬于通信領域。所述方法包括對光信號進行分光處理，得到兩路偏振光信號；對所述兩路偏振光信號中的一路進行調制和相移處理，得到一路經相移的偏振光信號，對所述兩路偏振光信號中的另一路進行調制，得到另一路偏振調制光信號；對所述經另一路相移的偏振光信號和所述另一路偏振調制光信號進行合光處理，得到偏振復用的光信號；對所述偏振復用的光信號進行起偏處理，得到差分正交相移鍵控碼光信號。所述裝置包括偏振分光器、調制器、相移控制器、偏振合光器和起偏器。本發(fā)明通過分光處理、調制和相移處理、合光處理和起偏處理，可以穩(wěn)定產生差分正交相移鍵控碼光信號。
文檔編號H04B10/532GK101505192SQ20081000919
公開日2009年8月12日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權日2008年2月4日
發(fā)明者超 呂, 徐曉庚 申請人:華為技術有限公司;香港理工大學