用于低损耗可重配置的光正交幅度调制（QAM）信号生成的方法和装置制造方法及图纸

在一些实施例中，一种装置包括正交幅度调制(QAM)光调制器，QAM光调制器包括第一相位调制器(PM)、第二PM、可调谐光耦合器(TOC)和光组合器(OC)。TOC被配置为以可调节的功率拆分比率拆分光波以产生第一拆分光波和第二拆分光波。第一PM被配置为响应于第一多电平电信号来调制第一拆分光波以产生第一经调制的光波。第二PM被配置为响应于第二多电平电信号来调制第二拆分光波以产生第二经调制的光波。OC然后被配置为组合第一经调制的光波和第二经调制的光波以生成QAM光信号。

A method and device for low loss reconfigurable optical quadrature amplitude modulation (QAM) signal generation

In some embodiments, a device includes an orthogonal amplitude modulation (QAM) light modulator, and a QAM light modulator includes a first phase modulator (PM), a second PM, a tunable optical coupler (TOC) and an optical combiner (OC). The TOC is configured to split the light wave with an adjustable power split ratio to produce the first split light wave and second split light wave. The first PM is configured to modulate the first split light wave in response to the first multilevel electrical signal to produce the first modulated light wave. Second PM is configured as a response to the more than 2 level signal to modulate the second split to produce second light modulated light. The OC is then configured to combine the first modulated light wave and the second modulated light wave to generate the QAM light signal.

【技术实现步骤摘要】
用于低损耗可重配置的光正交幅度调制(QAM)信号生成的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月1日提交的美国专利申请No.15/255,078的优先权，其内容通过引用并入本文。
本文描述的一些实施例一般性地涉及用于光正交幅度调制(QAM)信号生成的方法和装置。特别地，但不以限制的方式，本文描述的一些实施例涉及用于低损耗可重配置的光QAM信号生成的方法和装置。
技术介绍
随着对具有高数据速率能力的光通信系统的增长的需求，光正交幅度调制(QAM)信号被生成来提供高数据承载容量和高频谱效率。较高阶QAM信号当前通过使用电子电路驱动同相和正交(IQ)光调制器而被生成。然而，这些方法提出了挑战，诸如对昂贵数模转换器(DAC)的需要、典型IQ调制器的高调制损耗、调制器传递函数的非线性区域的低效使用、以及QAM信号可重配置性的缺乏。因此，存在对改进且简化的方法和装置的需要，以实现低损耗可重配置的光QAM信号生成。
技术实现思路
在一些实施例中，一种装置包括正交幅度调制(QAM)光调制器，QAM光调制器包括第一相位调制器、第二相位调制器、可调谐光耦合器和光组合器。第一相位调制器和第二相位调制器中的每个相位调制器操作地耦合到可调谐光耦合器和光组合器。可调谐光耦合器被配置为以可调节的功率拆分比率拆分光波以产生第一拆分光波和第二拆分光波。第一相位调制器被配置为响应于第一多电平电信号来调制第一拆分光波以产生第一经调制的光波。第二相位调制器被配置为响应于第二多电平电信号来调制第二拆分光波以产生第二经调制的光波。光组合器然后被配置为组合第一经调制的光波和第二经调制的光波以生成QAM光信号。在一些实施例中，一种装置包括正交幅度调制(QAM)光调制器，QAM光调制器包括分光器、第一相位调制器、第二相位调制器和光组合器。具有第一输出和第二输出的分光器被配置为接收光信号并且根据第一功率拆分比率拆分光信号。操作地耦合到分光器的第一输出的第一相位调制器被配置为从第一输出接收第一拆分光信号，并且调制第一拆分光信号以产生第一经调制的光信号，以使得第一经调制的光信号在星座图内被表示为覆盖圆上的第一多个星座点。操作地耦合到分光器的第二输出的第二相位调制器被配置为从分光器的第二输出接收第二拆分光信号，并且调制第二拆分光信号以产生第二经调制的光信号，以使得第二经调制的光信号在星座图内被表示为从圆上的点开始并且覆盖第二多个星座点。第一多个星座点和第二多个星座点表示QAM光信号的所有星座点。以第二功率耦合比率操作地耦合到第一相位调制器和第二相位调制器的光组合器被配置为组合第一经调制的光信号和第二经调制的光信号，以产生输出的经调制的QAM光信号。在一些实施例中，一种装置包括并联正交幅度调制(QAM)光调制器，并联QAM光调制器包括第一可调谐光耦合器(TOC)、第二TOC、第一相位调制器(PM)、第二PM、第三PM、第一光组合器(OC)和第二光组合器(OC)。具有第一输出和第二输出的第一TOC被配置为拆分光信号。第一PM操作地耦合到第一TOC的第一输出和第一OC的第一输入。具有第一输出和第二输出的第二TOC操作地耦合到第一TOC的第二输出。第二PM操作地耦合到第二TOC的第一输出和第二OC的第一输入。第三PM操作地耦合到第二TOC的第二输出和第二OC的第二输入。第二OC的输出耦合到第一OC的第二输入。第一OC被配置为输出经调制的QAM光信号。在一些实施例中，一种装置包括串联正交幅度调制(QAM)光调制器，串联QAM光调制器包括第一相位调制器(PM)、第一可调谐光耦合器(TOC)、第二PM、第二TOC、第三PM、第一光组合器(OC)和第二光组合器(OC)。操作地耦合到第一TOC的输入的第一PM被配置为接收输入光信号。第一TOC具有操作地耦合到第二PM的第一输出和操作地耦合到第一OC的第二输出。第二PM操作地耦合到第二TOC的输入。第二TOC具有操作地耦合到第三PM的第一输出和操作地耦合到第二OC的第二输出。第三PM操作地耦合到第二OC的输入，并且第二OC的输出耦合到第一OC的第一输入。第一OC被配置为输出经调制的QAM光信号。附图说明专利或申请文件包含至少一个以彩色执行的附图。具有(多个)彩色附图的这一专利或专利申请公布的副本一经请求且支付必要费用时将由专利局提供。图1是图示了根据实施例的正交幅度调制(QAM)光调制器的框图。图2A-图2B是根据实施例的由QAM光调制器生成的16-QAM光信号的星座图。图3图示了根据实施例的、基于由QAM光调制器生成的输出的仿真的、16-QAM光信号的星座图。图4图示了根据实施例的、基于由QAM光调制器生成的输出的仿真的、64-QAM光信号的星座图。图5图示了根据实施例的、基于由QAM光调制器生成的所仿真的输出的、256-QAM光信号的星座图。图6是图示了根据实施例的被配置为生成m-QAM光信号的并联光信号传输装置的框图。图7是图示了根据实施例的被配置为生成m-QAM光信号的串联光信号传输装置的框图。图8是图示了根据实施例的利用具有两个相位调制器的QAM光调制器来生成QAM光信号的方法的流程图。图9是图示了根据实施例的利用具有多于两个相位调制器的并联或串联QAM光调制器来生成QAM信号的方法的流程图。具体实施方式在一些实施例中，一种装置包括正交幅度调制(QAM)光调制器，QAM光调制器包括第一相位调制器、第二相位调制器、可调谐光耦合器和光组合器。第一相位调制器和第二相位调制器中的每个相位调制器操作地耦合到可调谐光耦合器和光组合器。可调谐光耦合器被配置为以可调节的功率拆分比率拆分光波以产生第一拆分光波和第二拆分光波。第一相位调制器被配置为响应于第一多电平电信号来调制第一拆分光波以产生第一经调制的光波。第二相位调制器被配置为响应于第二多电平电信号来调制第二拆分光波以产生第二经调制的光波。光组合器然后被配置为组合第一经调制的光波和第二经调制的光波以生成QAM光信号。在一些实施例中，一种装置包括正交幅度调制(QAM)光调制器，QAM光调制器包括分光器、第一相位调制器、第二相位调制器和光组合器。具有第一输出和第二输出的分光器被配置为接收光信号并且根据第一功率拆分比率拆分光信号。操作地耦合到分光器的第一输出的第一相位调制器被配置为从第一输出接收第一拆分光信号，并且调制第一拆分光信号以产生第一经调制的光信号，以使得第一经调制的光信号在星座图内被表示为覆盖圆上的第一多个星座点。操作地耦合到分光器的第二输出的第二相位调制器被配置为从分光器的第二输出接收第二拆分光信号，并且调制第二拆分光信号以产生第二经调制的光信号，以使得第二经调制的光信号在星座图内被表示为从圆上的点开始并且覆盖第二多个星座点。第一多个星座点和第二多个星座点表示QAM光信号的所有星座点。以第二功率耦合比率操作地耦合到第一相位调制器和第二相位调制器的光组合器被配置为组合第一经调制的光信号和第二经调制的光信号，以产生输出的经调制的QAM光信号。在一些实施例中，一种装置包括并联正交幅度调制(QAM)光调制器，并联QAM光调制器包括第一可调谐光耦合器(TOC)、第二TOC、第一相位调制器(PM)、第二PM、第三PM、第一光组合器(OC)和第二光组合器(OC)。具有第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：正交幅度调制(QAM)光调制器，包括第一相位调制器、第二相位调制器、可调谐光耦合器和光组合器，所述第一相位调制器和所述第二相位调制器中的每个相位调制器操作地耦合到所述可调谐光耦合器和所述光组合器，所述可调谐光耦合器被配置为以可调节的功率拆分比率拆分光波以产生第一拆分光波和第二拆分光波，所述第一相位调制器被配置为响应于第一多电平电信号来调制所述第一拆分光波以产生第一经调制的光波，所述第二相位调制器被配置为响应于第二多电平电信号来调制所述第二拆分光波以产生第二经调制的光波，所述光组合器被配置为组合所述第一经调制的光波和所述第二经调制的光波以生成QAM光信号。

【技术特征摘要】
2016.09.01 US 15/255,0781.一种装置，包括：正交幅度调制(QAM)光调制器，包括第一相位调制器、第二相位调制器、可调谐光耦合器和光组合器，所述第一相位调制器和所述第二相位调制器中的每个相位调制器操作地耦合到所述可调谐光耦合器和所述光组合器，所述可调谐光耦合器被配置为以可调节的功率拆分比率拆分光波以产生第一拆分光波和第二拆分光波，所述第一相位调制器被配置为响应于第一多电平电信号来调制所述第一拆分光波以产生第一经调制的光波，所述第二相位调制器被配置为响应于第二多电平电信号来调制所述第二拆分光波以产生第二经调制的光波，所述光组合器被配置为组合所述第一经调制的光波和所述第二经调制的光波以生成QAM光信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述QAM光调制器包括移相器，所述移相器被配置为位移所述第二经调制的光波的相位。3.根据权利要求1所述的装置，其中：所述光组合器被配置为以固定的耦合比率或以可调节的耦合比率来组合所述第一经调制的光波和所述第二经调制的光波。4.根据权利要求1所述的装置，其中：所述可调谐光耦合器被配置为以固定的功率拆分比率拆分所述光波，所述光组合器被配置为以可调节的耦合比率来组合所述第一经调制的光波和所述第二经调制的光波。5.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一相位调制器被配置为调制所述第一拆分光波以产生所述第一经调制的光波，以使得所述第一经调制的光波在星座图内被表示为覆盖圆上的第一多个星座点，所述第二相位调制器被配置为调制所述第二拆分光波以产生所述第二经调制的光波，以使得所述第二经调制的光波在所述星座图内被表示为从所述圆上的点开始并且覆盖第二多个星座点，所述第一多个星座点和所述第二多个星座点共同表示所述QAM光信号。6.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一多电平电信号的位数和所述第二多电平电信号的位数等于六位时，所述QAM光信号为16-QAM光信号。7.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一多电平电信号的位数和所述第二多电平电信号的位数等于六位时，所述QAM光信号为64-QAM光信号。8.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一多电平电信号的位数和所述第二多电平电信号的位数等于八位时，所述QAM光信号为256-QAM光信号。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述QAM光调制器操作地耦合到生成所述第一多电平电信号的数模转换器。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二多电平电信号的位数与所述第一多电平电信号的位数相同。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二多电平电信号的位数与所述第一多电平电信号的位数不同。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述可调节的功率拆分比率、与所述光组合器相关联的功率耦合比率、被配置为位移所述第二经调制的光波的相位的移相器、以及与被配置为生成所述第一多电平电信号的数模转换器相关联的位数均为可重配置的。13.一种装置，包括：正交幅度调制(QAM)光调制器，包括分光器、第一相位调制器、第二相位调制器和光组合器，所述分光器被配置为接收光信号并且根据第一功率拆分比率拆分所述光信号，所述分光器具有第一输出和第二输出，所述第一相位调制器操作地耦合到所述分光器的第一输出，所述第一相位调制器被配置为从所述第一输出接收第一拆分光信号，并且调制所述第一拆分光信号以产生第一经调制的光信号，以使得所述第一经调制的光信号在星座图内被表示为覆盖圆上的第一多个星座点，所述第二相位调制器操作地耦合到所述分光器的第二输出，所述第二相位调制器被配置为从所述分光器的所述第二输出接收第二拆分光信号，并且调制所述第二拆分光信号以产生第二经调制的光信号，以使得所述第二经调制的光信号在所述星座图内被表示为从所述圆上的点开始并且覆盖第二多个星座点，所述第一多个星座点和所述第二多个星座点表...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳洋，章波，王强，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：美国,US