專利名稱：一種光收發(fā)模塊、光通信系統(tǒng)及光信號(hào)收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光收發(fā)模塊、光通信系統(tǒng)及光信號(hào)收發(fā)方法。
背景技術(shù)：
隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的銅線寬帶接入系統(tǒng)越來越面臨帶寬瓶頸。與此同時(shí)，隨著帶寬容量巨大的光纖通信技術(shù)日益成熟，應(yīng)用成本逐年下降，使得光纖接入網(wǎng)成為下一代寬帶接入網(wǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。其中，PON (Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò))的低成本優(yōu)勢(shì)使其更具競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)PON實(shí)現(xiàn)方式的不同，可以分成不同的類型，分別是基于 ATM(Asynchronous Transfer Mode,異步傳輸模式)的 ΑΤΜ-Ρ0Ν,基于 Ethernet(以太網(wǎng))的 EPON (Ethernet over PON),具有千兆比特速率的 GPON (Gigabit PassiveOptical Network,千兆比特速率無源光網(wǎng)絡(luò))，米用 WDM(Wave Division Multiplexing,波
分復(fù)用)的 WDM-P0N,以及米用 OCDMA (Optical Code Division Multiple Addressing,光碼分多址)的0CMDA-P0N。目前，在眾多的光纖接入網(wǎng)解決方案中，WDM-PON由于其更為巨大的帶寬容量、類似點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的信息安全性等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。但是相比于ΕΡ0Ν、GPON等光纖接入網(wǎng)方案，WDM-PON的成本很高，其中，光源是WDM-PON中對(duì)成本影響最大的因素。在現(xiàn)有的WDM-PON系統(tǒng)中，存在有色光源和無色光源兩種解決方案。在有色光源解決方案中，每個(gè)0NU(0ptical Network Unit、光網(wǎng)絡(luò)單兀)收發(fā)模塊所連接的AWG(Array WaveguideGrating,陣列波導(dǎo)光柵)或WGR (Waveguide Grating Router,波導(dǎo)光柵路由器)端口上的波長(zhǎng)各不相同，使得各用戶的ONU各不相同，無法通用；另外，會(huì)給運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)發(fā)放帶來很大困難，運(yùn)營(yíng)商給用戶發(fā)放ONU時(shí)，需要預(yù)知用戶的光纖連接的是AWG或WGR的哪個(gè)端ロ，實(shí)際操作非常不便；并且，也會(huì)給運(yùn)營(yíng)商帶來倉儲(chǔ)問題。所謂無色光源，是指ONU收發(fā)模塊不因所連接端ロ的波長(zhǎng)而異，其中的激光器發(fā)射波長(zhǎng)可以自動(dòng)適應(yīng)所連接的AWG或WGR端ロ的波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)在任何ー個(gè)AWG或WGR端口上都可以即插即用?，F(xiàn)有技術(shù)多采用將輸出的光信號(hào)部分反轉(zhuǎn)以重新注入激光器中進(jìn)行再調(diào)制的方式實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的自適應(yīng)，但這種方式中，重調(diào)制的信號(hào)不僅攜帯有再調(diào)制信號(hào)，而且還會(huì)攜帯原有信號(hào)，導(dǎo)致眼圖變差，誤碼率惡化?，F(xiàn)有解決方案之一如圖I 所示,利用 SOA(Semiconductor Optical Amplifier,半導(dǎo)體光放大器)擦除原有數(shù)據(jù)并重調(diào)制的方案。其中，ONU由S0A101、接收機(jī)102和0M103(Optical Modulator,光調(diào)制器)組成。下行數(shù)據(jù)經(jīng)S0A101后，由于S0A101的飽和增益特性，使得0，I數(shù)據(jù)的光功率基本相等，從而把原有數(shù)據(jù)擦除，并通過0M103重新調(diào)制信號(hào)，起到擦除數(shù)據(jù)并重調(diào)制的作用。但是，該方案是采用雙纖雙向結(jié)構(gòu)，在工程敷設(shè)中采用雙纖是不被接受的；另外，雖然可以對(duì)該方案進(jìn)行改進(jìn)，采用單纖雙向結(jié)構(gòu)，但需要在每個(gè)ONU上加一個(gè)光環(huán)形器，這樣又極大的提升了 ONU的成本，同樣不易被接受
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供ー種光收發(fā)模塊，g在通過簡(jiǎn)潔易行且成本低的方式解決自注入重調(diào)制導(dǎo)致的誤碼率惡化的問題，改善重調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種光收發(fā)模塊，包括第一偏振増益器件、法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及第二偏振増益器件，其中所述第一偏振增益器件，用于發(fā)射光信號(hào)；所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，用于改變所述光信號(hào)的偏振方向，使所述光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)不被飽和；所述第二偏振増益器件，用于將來自所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的光信號(hào)輸出，并接收法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡反射回來的返回光信號(hào)，并使所述返回光信號(hào)達(dá)到飽和后向所述法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出； 所述法拉第旋轉(zhuǎn)器還用于改變所述返回光信號(hào)的偏振方向，使所述返回光信號(hào)在所述第一偏振増益器件中得以增益放大。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供ー種光通信系統(tǒng)，包括光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光線路終端和/或光網(wǎng)絡(luò)單元包括上述的光收發(fā)模塊。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供ー種光信號(hào)收發(fā)方法，所述方法包括下述步驟通過第一偏振增益器件發(fā)射光信號(hào)；通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變所述光信號(hào)的偏振方向，并向第二偏振增益器件輸出，使所述光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)不被飽和；對(duì)第二偏振增益器件輸出的光信號(hào)進(jìn)行反射并改變所述光信號(hào)的偏振方向，形成返回光信號(hào)并注入第二偏振増益器件，使所述返回光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)被飽和；通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變所述返回光信號(hào)的偏振方向，并向第一偏振增益器件輸出，使所述返回光信號(hào)在第一偏振増益器件中得以增益放大。本發(fā)明實(shí)施例利用偏振増益器件的増益特性，通過法拉第旋轉(zhuǎn)器的配合工作，實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)的產(chǎn)生及傳輸和返回光信號(hào)的信息擦除及回傳，解決了由于自注入重調(diào)制導(dǎo)致的誤碼率惡化的問題，有效提升了重調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量；并且，光信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和返回光信號(hào)的信息擦除及回傳在同一通道中實(shí)現(xiàn)，不需要另設(shè)返回光信號(hào)的傳輸通道，不需要増?jiān)O(shè)復(fù)雜的控制電路，也不需增加光纖、光環(huán)形器等昂貴的部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積小、成本低；另外，該光收發(fā)模塊可以采用單纖進(jìn)行雙向傳輸，適用于工程敷設(shè)中，可以有效控制組網(wǎng)成本。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中利用SOA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擦除的光模塊示意圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊示意圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊的數(shù)據(jù)擦除原理圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊的工作原理圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的應(yīng)用光收發(fā)模塊的光通信系統(tǒng)示意圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊的局部結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的光通信系統(tǒng)示意圖；圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的光信號(hào)收發(fā)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述實(shí)施例一:圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，·僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。該光收發(fā)模塊主要包括第一偏振増益器件I、法拉第旋轉(zhuǎn)器2和第二偏振増益器件3。其中，第一偏振増益器件I用于發(fā)出光信號(hào)。法拉第旋轉(zhuǎn)器2和第二偏振増益器件3依次設(shè)置于光信號(hào)的傳輸路徑上。其中，第一偏振増益器件I發(fā)出線偏振的光信號(hào)，具體可以采用偏振增益激光器，可以理解，圖2中的第一偏振增益器件I米用RSOA僅是ー種可選的方案,本發(fā)明實(shí)施例中的第一偏振増益器件I不僅限于RS0A，還可以采用其他具有偏振増益特性的激光器等。其他器件同樣不僅限于圖中所示。在該光收發(fā)模塊中，第一偏振増益器件I可對(duì)注入的激發(fā)光進(jìn)行增益放大，并被相應(yīng)的電信號(hào)調(diào)制，發(fā)出線偏振的攜帯有相應(yīng)信息的光信號(hào)，該光信號(hào)的偏振方向與第一偏振増益器件I的増益最大的方向平行。法拉第旋轉(zhuǎn)器2對(duì)線偏振的入射光具有旋轉(zhuǎn)效應(yīng),使線偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)ー定角度，具體的旋轉(zhuǎn)角度與入射光的頻率和在該旋轉(zhuǎn)器中的傳輸路徑長(zhǎng)短有夫。在本發(fā)明實(shí)施例中，若要使入射線偏振光旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，可以預(yù)先根據(jù)入射光的頻率和預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)角度合理確定法拉第旋轉(zhuǎn)器2的厚度，以控制入射光在其中的傳輸路徑的長(zhǎng)度，進(jìn)而使其偏振方向旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度。第一、第二偏振増益器件具有特殊的増益特性，對(duì)不同偏振方向的入射光，其増益效果不同，每個(gè)偏振増益器件均存在一増益最大和一増益最小的固有方向，其中，増益最大/最小的方向即是指使偏振増益器件處于最大/最小増益狀態(tài)的線偏振光的偏振方向。通常，偏振増益器件的増益最大和増益最小的方向之間的夾角為90°。另外，當(dāng)其中傳輸?shù)墓饽芰窟_(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)達(dá)到增益飽和狀態(tài)，不會(huì)繼續(xù)増大，輸出光功率保持恒定，如圖3所示。因此，當(dāng)入射線偏振光的偏振方向恰好與偏振増益器件的増益最大的方向平行吋，最容易達(dá)到飽和狀態(tài)。當(dāng)入射線偏振光的偏振方向與増益最小的方向平行時(shí)，最不易飽和。本發(fā)明實(shí)施例基于上述模塊實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)的產(chǎn)生和輸出及返回光信號(hào)的信息擦除及回傳。以下結(jié)合附圖4對(duì)該光收發(fā)模塊的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明第一偏振增益器件I發(fā)出線偏振態(tài)的光信號(hào)LI,法拉第旋轉(zhuǎn)器2將該光信號(hào)LI的偏振方向旋轉(zhuǎn)一定角度，使改變后的偏振方向與第二偏振増益器件3的增益較小或最小的方向平行。然后，光信號(hào)LI輸入第二偏振增益器件3中，由于其偏振方向與第二偏振增益器件3的增益較小或最小的方向平行，使其增益較小，不易被飽和，其攜帯的0，I數(shù)據(jù)的光功率等比例變化，信息不會(huì)被擦除，使得光信號(hào)得以順利傳輸。光信號(hào)LI經(jīng)過第二偏振增益器件3后向接收端輸出。同時(shí)有一部分光信號(hào)被反射，形成返回光信號(hào)L2,并且其偏振方向被改變90°，改變后的偏振方向與第二偏振增益器件3的增益較大或最大的方向平行。返回光信號(hào)L2沿原路徑返回注入第二偏振増益器件3。由于返回光信號(hào)L2的偏振方向與第二偏振増益器件3的増益較大或最大的方向平行。此時(shí)，雖然返回光信號(hào)L2較弱，但仍然可以使返回光信號(hào)達(dá)到飽和，使0，I數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光功率基本相等，使得返回光信號(hào)L2攜帯的信息被擦除。被擦除信息的返回光信號(hào)L2再次經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器2，其偏振方向再次旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后的偏振方向與第一偏振増益器件I的増益較大或最大的方向平行，使得返回光信號(hào)L2在第一偏振増益器件I中得以增益放大，以再次生成光信號(hào)。綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊采用第一偏振増益器件I、法拉第旋轉(zhuǎn)器
2、第二偏振増益器件3搭建ー傳輸通道，在該通道中實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)LI的產(chǎn)生和輸出以及返回光信號(hào)L2的擦除。一方面解決了由于自注入重調(diào)制導(dǎo)致的誤碼率惡化的問題，有效提升了重調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。另ー方面，光信號(hào)LI的傳輸和返回光信號(hào)L2的信息擦除及回傳在同一通道中實(shí)現(xiàn)，不需要另設(shè)返回光信號(hào)L2的回傳通道，不需要增設(shè)復(fù)雜的控制電路，也不需要増加光纖、光環(huán)行器等部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積小、成本低。另外，本發(fā)明實(shí)施例的光收發(fā)模塊可以采用單纖進(jìn)行雙向傳輸，適用于工程敷設(shè)中，可以有效的控制鋪設(shè)成本。在本發(fā)明實(shí)施例中，法拉第旋轉(zhuǎn)器2與第一偏振増益器件I和第二偏振増益器件3之間均通過空間光耦合的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。進(jìn)ー步的，可以在法拉第旋轉(zhuǎn)器2與第一偏振増益器件I和第二偏振増益器件3之間均設(shè)置一光耦合透鏡4，用于將光信號(hào)準(zhǔn)確的耦合到相應(yīng)器件中。在本發(fā)明實(shí)施例中，經(jīng)過第二偏振増益器件3輸出的光信號(hào)可以通過光網(wǎng)絡(luò)中的法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5反射回來，同時(shí)在反射的過程中改變其偏振方向，如圖4、5，返回光信號(hào)在法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5與第一偏振増益器件I之間形成腔內(nèi)激光諧振。當(dāng)然，該法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5是ー種部分反射鏡，除將一部分光信號(hào)反射外，還將另一部分光信號(hào)向接收端輸出。進(jìn)ー步參考附圖5，經(jīng)過第二偏振増益器件3輸出的光信號(hào)可以經(jīng)過一復(fù)用及解復(fù)用單元6的復(fù)用后傳輸至法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5。可以理解，光收發(fā)模塊連接于復(fù)用及解復(fù)用単元6的分支端ロ 62上，而法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5則連接于復(fù)用及解復(fù)用單元6的公共端ロ 61 上。在本發(fā)明實(shí)施例中，該光收發(fā)模塊還可包括一用于接收光信號(hào)的接收器7，接收器7與第二偏振増益器件3共同連接一波分復(fù)用器(WDM)8，該波分復(fù)用器(WDM)S可以連接復(fù)用及解復(fù)用單元6的分支端ロ 62，以實(shí)現(xiàn)光收發(fā)模塊與復(fù)用及解復(fù)用單元6的連接。在本發(fā)明實(shí)施例中，復(fù)用及解復(fù)用單元6與法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5及第ニ偏振增益器件3之間均可通過光纖連接。法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡5可以避免光纖的雙折射效應(yīng)對(duì)光信號(hào)的偏振態(tài)的影響，使返回光信號(hào)經(jīng)過光纖注入第二偏振増益器件3前仍然保持特定的線偏振方向。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，第一偏振増益器件I與第二偏振増益器件3的增益最大的方向之間的夾角為45°。并且，可根據(jù)光信號(hào)的頻率合理設(shè)計(jì)法拉第旋轉(zhuǎn)器2的厚度，使法拉第旋轉(zhuǎn)器2將光信號(hào)和返回光信號(hào)的偏振方向旋轉(zhuǎn)45°。因?yàn)榈诙裨鲆嫫骷?的増益最大和最小的方向之間的夾角為90°，故，第一偏振増益器件I的増益最大方向與第二偏振増益器件3的増益最小方向也呈45°角。當(dāng)法拉第旋轉(zhuǎn)器2將光信號(hào)的偏振方向旋轉(zhuǎn)45°后，其偏振方向恰好與第二偏振増益器件3的増益最小的方向相同，使光信號(hào)得以順利輸出。而返回光信號(hào)的偏振方向由于轉(zhuǎn)動(dòng)了 90°，又恰好與第二偏振増益器件3的増益最大的方向相同，進(jìn)而使其攜帯的信息被擦除。進(jìn)ー步參考附圖6，可以理解，第一偏振増益器件I和第二偏振増益器件2的核心部件都是增益介質(zhì)，増益最大的方向通常與増益介質(zhì)的表面平行。因此，可以通過對(duì)承載增益介質(zhì)的底座601進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)將第一偏振増益器件I中的増益介質(zhì)(第一介質(zhì)11)和第二偏振増益器件3中的増益介質(zhì)(第二介質(zhì)31)呈45°擺放，使二者的表面呈45°夾角，以保證二者的増益最大的方向呈45°夾角。當(dāng)然，若第一介質(zhì)11與第二介質(zhì)31為不規(guī)則形狀，也可以合理調(diào)整第一介質(zhì)11與第二介質(zhì)31的相對(duì)方位，保證第一偏振増益器件I與第二偏振増益器件3的増益最大的 方向呈45°夾角即可?？梢岳斫?，第一介質(zhì)11與第二介質(zhì)31呈45°擺放存在兩種擺放方式，即在順時(shí)針或逆時(shí)針方向呈45°，而這兩種情況會(huì)使得光信號(hào)LI的偏振方向與第二偏振増益器件3的偏振最大或最小的方向平行。為了保證待輸出信息不被擦除，本實(shí)施例需要使光信號(hào)LI的偏振方向與第二偏振増益器件3的増益最小的方向平行。因此，可以根據(jù)預(yù)知的光信號(hào)在法拉第旋轉(zhuǎn)器2中的旋轉(zhuǎn)方向合理的設(shè)計(jì)第二介質(zhì)31的擺放方位，使光信號(hào)LI在經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器2后的偏振方向恰好與第二介質(zhì)31的増益最小的方向平行，以保證信號(hào)順利傳輸。上述優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)第一介質(zhì)11和第二介質(zhì)31的設(shè)置方位以及法拉第旋轉(zhuǎn)器2的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了上述限定，使得光信號(hào)LI在第二偏振増益器件3中的増益最小，使返回光信號(hào)L2在第二偏振増益器件3中的増益最大，進(jìn)ー步優(yōu)化了光信號(hào)LI和返回光信號(hào)L2的質(zhì)量。并且，注回第一偏振増益器件I的光信號(hào)恰好與第一偏振増益器件I的増益最大的方向平行，使得返回光信號(hào)L2在第一偏振増益器件I中實(shí)現(xiàn)最大増益，使生成的光信號(hào)具有最高能量，進(jìn)而提高通信質(zhì)量。進(jìn)ー步優(yōu)選的，第一偏振増益器件I、法拉第旋轉(zhuǎn)器2和第二偏振増益器件3可以集成于一體，以減小光模塊的體積。并且，上述三個(gè)器件是該模塊的核心部分，若其中任意一個(gè)器件的方位發(fā)生改變，均會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)性能，本發(fā)明實(shí)施例將三個(gè)器件集成在一起，一方面使之更加穩(wěn)定，另一方面也便于在使用時(shí)拆卸和維修，方便產(chǎn)品維護(hù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一偏振増益器件I可以采用RS0A，還可以采用低前端面反射的注入鎖定偏振增益的IL FP-LD(injection-locked FP-LD，注入鎖定法布里-珀羅激光器)，或其它偏振増益型激光器，具體可以根據(jù)實(shí)際需要合理選擇。在本發(fā)明實(shí)施例中，第二偏振増益器件3可以采用SOA或其他具有偏振増益特性的器件。在本發(fā)明實(shí)施例中，復(fù)用及解復(fù)用單元6可以采用AWG或WGR。實(shí)施例ニ :圖7示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的光通信系統(tǒng)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
該光通信系統(tǒng)包括光線路終端71和光網(wǎng)絡(luò)單元72，光線路終端71和/或光網(wǎng)絡(luò)単元72包括上述的光收發(fā)模塊。圖7所示為光線路終端71和光網(wǎng)絡(luò)單元72均包括光收發(fā)模塊的情況。進(jìn)ー步的，該系統(tǒng)還包括法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡73，對(duì)來自光收發(fā)模塊的光信號(hào)進(jìn)行反射并將其偏振方向改變90°，以形成返回光信號(hào)。進(jìn)ー步的，該系統(tǒng)還在光線路終端71和光網(wǎng)絡(luò)單元72側(cè)各設(shè)一個(gè)復(fù)用及解復(fù)用単元74，以實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用。兩個(gè)復(fù)用及解復(fù)用單元74的公共端ロ 741之間通過主干光纖75連接，分支端ロ 742分別連接光線路終端71和光網(wǎng)絡(luò)單元72。當(dāng)光線路終端71和/或光網(wǎng)絡(luò)單元72側(cè)設(shè)有法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡73時(shí)，法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡73則直接連接于復(fù)用及解復(fù)用單元74的公共端ロ 741處。實(shí)施例三:
圖8示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的光信號(hào)收發(fā)方法的流程圖，為了便于說明，僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。在步驟S301中，通過第一偏振増益器件發(fā)射光信號(hào)。在本實(shí)施例中，第一偏振増益器件可以是偏振增益激光器，該光信號(hào)為線偏振狀態(tài)。在步驟S302中，通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變光信號(hào)的偏振方向，井向第二偏振増益器件輸出，使光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)不被飽和。在本實(shí)施例中，法拉第旋轉(zhuǎn)器將光信號(hào)的偏振方向改變預(yù)定的角度，使改變后的偏振方向與第二偏振増益器件的增益較小或最小的方向平行，防止光信號(hào)被飽和，使光信號(hào)可以順利輸出。在步驟S303中，對(duì)第二偏振増益器件輸出的光信號(hào)進(jìn)行反射并改變光信號(hào)的偏振方向，形成返回光信號(hào)并注入第二偏振増益器件，使返回光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)被飽和。在本實(shí)施例中，可以通過光網(wǎng)絡(luò)中的法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡對(duì)第二偏振増益器件輸出的光信號(hào)進(jìn)行反射，同時(shí)在反射的過程中將其偏振方向旋轉(zhuǎn)90° ,使改變后的偏振方向與第二偏振増益器件的増益較大或最大的方向平行，使返回光信號(hào)在第二偏振増益器件中被飽和,進(jìn)而將數(shù)據(jù)擦除。在步驟S304中，通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變返回光信號(hào)的偏振方向，井向第一偏振增益器件輸出，使返回光信號(hào)在第一偏振増益器件中得以增益放大。在本實(shí)施例中，法拉第旋轉(zhuǎn)器將被擦除數(shù)據(jù)的返回光信號(hào)的偏振方向改變預(yù)定的角度，使其與第一偏振増益器件的増益較大或最大的方向平行，進(jìn)而保證返回光信號(hào)在第一偏振増益器件中得以增益放大，以再次生成光信號(hào)，該光信號(hào)再次按照上述步驟進(jìn)行傳輸，以此類推。該方法利用偏振増益器件和法拉第旋轉(zhuǎn)器的特性實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)的產(chǎn)生和輸出以及返回光信號(hào)的擦除。解決了由于自注入重調(diào)制導(dǎo)致的誤碼率惡化的問題，有效提升了重調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。并且，光信號(hào)的傳輸和返回光信號(hào)的信息擦除及回傳在同一通道中實(shí)現(xiàn)，不需要另設(shè)返回光信號(hào)的回傳通道，不需要增設(shè)復(fù)雜的控制電路，也不需要増加光纖、光環(huán)行器等部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積小、成本低。
優(yōu)選的，經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出的光信號(hào)的偏振方向與第二偏振増益器件增益最小的方向相同，以使光信號(hào)的增益最小，保證光信號(hào)可順利輸出。同時(shí)，可以使注入第二偏振増益器件的返回光信號(hào)的偏振方向與第二偏振増益器件的増益最大的方向相同，使返回光信號(hào)的増益最大，以對(duì)其進(jìn)行最大程度的増益，保證其達(dá)到飽和，以擦除數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述效果，可按照上述實(shí)施例一所述的方案對(duì)第一偏振増益器件I、第二偏振増益器件3及法拉第旋轉(zhuǎn)器2進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的光收發(fā)模塊及光信號(hào)的收發(fā)方法不僅實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)的自適應(yīng)，還可以避免自注入重調(diào)制導(dǎo)致的誤碼率惡化的問題，提高網(wǎng)絡(luò)性能，并且該光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、成本低、易維護(hù)，適合推廣使用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光收發(fā)模塊，其特征在于，包括第一偏振増益器件、法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及第二偏振増益器件，其中 所述第一偏振増益器件，用于發(fā)射光信號(hào)； 所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，用于改變所述光信號(hào)的偏振方向，使所述光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)不被飽和； 所述第二偏振増益器件，用于將來自所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的光信號(hào)輸出，并接收法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡反射回來的返回光信號(hào)，并使所述返回光信號(hào)達(dá)到飽和后向所述法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出； 所述法拉第旋轉(zhuǎn)器還用于改變所述返回光信號(hào)的偏振方向，使所述返回光信號(hào)在所述第一偏振増益器件中得以增益放大。
2.如權(quán)利要求I所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，所述第一偏振増益器件為偏振増益激光器。
3.如權(quán)利要求I所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，在所述法拉第旋轉(zhuǎn)器與所述第一偏振増益器件和第二偏振増益器件之間均設(shè)有一光耦合透鏡，用于實(shí)現(xiàn)所述法拉第旋轉(zhuǎn)器與第一偏振增益器件和第二偏振增益器件之間的光傳輸。
4.如權(quán)利要求I所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，使第一偏振増益器件處于最大増益狀態(tài)的光信號(hào)的偏振方向與使第二偏振増益器件處于最大増益狀態(tài)的光信號(hào)的偏振方向之間的夾角為45°。
5.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，所述第一偏振増益器件、法拉第旋轉(zhuǎn)器和第二偏振增益器件集成于一體。
6.ー種光通信系統(tǒng)，包括光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于，所述光線路終端和/或光網(wǎng)絡(luò)單元包括如權(quán)利要求I至5任ー種光收發(fā)模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡，用于將來自光收發(fā)模塊的光信號(hào)的偏振方向改變90°并進(jìn)行反射以形成返回光信號(hào)，使所述返回光信號(hào)經(jīng)過光收發(fā)模塊的第二偏振増益器件時(shí)被飽和。
8.ー種光信號(hào)收發(fā)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 通過第一偏振増益器件發(fā)射光信號(hào)； 通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變所述光信號(hào)的偏振方向，井向第二偏振増益器件輸出，使所述光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)不被飽和； 對(duì)第二偏振増益器件輸出的光信號(hào)進(jìn)行反射并改變所述光信號(hào)的偏振方向，形成返回光信號(hào)并注入第二偏振増益器件，使所述返回光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振増益器件時(shí)被飽和； 通過法拉第旋轉(zhuǎn)器改變所述返回光信號(hào)的偏振方向，井向第一偏振増益器件輸出，使所述返回光信號(hào)在第一偏振増益器件中得以增益放大。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出的光信號(hào)的偏振方向與使第二偏振増益器件處于最小増益狀態(tài)的光信號(hào)的偏振方向相同； 注入所述第二偏振増益器件的返回光信號(hào)的偏振方向與使第二偏振増益器件處于最大增益狀態(tài)的光信號(hào)的偏振方向相同。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法通過法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡對(duì)所述第二偏振増益器件輸出的光信號(hào)進(jìn)行反射并改變所述光信號(hào)的偏振方向。
全文摘要
本發(fā)明適用于通信領(lǐng)域，提供了一種光收發(fā)模塊、光通信系統(tǒng)及光信號(hào)收發(fā)方法，該模塊包括第一偏振增益器件、法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及第二偏振增益器件，其中第一偏振增益器件用于發(fā)射光信號(hào)；法拉第旋轉(zhuǎn)器用于改變光信號(hào)的偏振方向，使光信號(hào)在經(jīng)過第二偏振增益器件時(shí)不被飽和；第二偏振增益器件用于將來自法拉第旋轉(zhuǎn)器的光信號(hào)輸出，并接收法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡反射回來的返回光信號(hào)，并使返回光信號(hào)達(dá)到飽和后向所述法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出；法拉第旋轉(zhuǎn)器還用于改變返回光信號(hào)的偏振方向，使返回光信號(hào)在第一偏振增益器件中得以增益放大。本發(fā)明通過偏振增益器件和法拉第旋轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)的順利傳輸和返回光信號(hào)的信息擦除及回傳，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔且成本低。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK102870352SQ201280000765
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者周恩宇, 劉德坤, 徐之光 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司