光信号相干检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光信号相干检测装置和方法。所述装置包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；所述激光光源发出的光信号为单偏振光；光调制器，用于对所述第一光信号进行调制；光延迟线，用于对所述第二光信号进行延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与光调制器和光延迟线连接，用于将所述第一光信号和第二光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述光调制器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同。该方法可被该装置实现。上述装置和方法极大降低了相位噪声因素对信号测量和表征的影响。

Optical signal coherent detection method and device

The invention relates to an optical signal coherent detection device and method. The device comprises a light splitter for laser light emitted from the light signal is divided into the first and second optical signals; the light signal emitted by the laser light source for single polarized light; light modulator for modulating the first optical signal; optical delay line for the second optical signal delay; polarization controller, the number was two, and the optical modulator and the optical delay line connection for the polarization angle of the first and second optical signals alignment; light mixer, respectively receiving the optical signal modulator and optical signal through the optical delay line and output. Among them, mixing; the first light signal from the splitter to the light path mixer and the second light signal from the splitter to the light path length of the same mixer. This method can be realized by this device. The device and method greatly reduce the influence of phase noise factors on signal measurement and characterization.

【技术实现步骤摘要】
光信号相干检测方法和装置
本专利技术涉及光信号相干检测
，特别是涉及一种光信号相干检测方法和装置。
技术介绍
迅猛增长的带宽需求使得近年来高容量及高速光通信系统研究成为一个热点方向，为了增加通信容量与提高频谱利用率，高阶的相位幅度调制格式(QAM)被广泛采用。然而，在相干光通信系统中，由发射端光源与接收端本地振荡激光器引入的随机相位抖动噪声会极大程度的造成信号的损伤，不利于高阶调制格式的应用。传统的补偿相位噪声的方法通常为对信号进行线下的相位噪声估计，常用的相位噪声估计算法有：盲相位估计(BPS)算法、Viterbi-Viterbi(V-V)算法、扩展卡尔曼滤波器(EKF)算法等，但是此类相位噪声估计算法都有其局限性，例如，V-V算法只能估计调制相位均匀分布的调制格式，BPS与EKF在高线宽、低波特率情况下难以准确估计相位噪声，导致无法准确评估调制信号质量。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种降低噪声对信号影响的光信号相干检测装置。此外，还提供一种降低噪声对信号影响的光信号相干检测方法。一种光信号相干检测装置，包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；所述激光光源发出的光信号为单偏振光；光调制器，用于对所述第一光信号进行调制；光延迟线，用于对所述第二光信号进行延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与光调制器和光延迟线连接，用于将所述第一光信号和第二光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述光调制器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同。在其中一个实施例中，所述经过光调制器输出的光信号还经过光纤链路传输到达偏振控制器。在其中一个实施例中，所述光延迟线的延迟量可调。一种光信号相干检测装置，包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；偏振分束器，用于将第一光信号分为X偏振态和Y偏振态的载波光信号；第一光调制器，用于将X偏振态的载波光信号进行调制；第二光调制器，用于将Y偏振态的载波光信号进行调制；偏振合束器，用于将调制后的X偏振态和Y偏振态的载波光信号进行合束处理；光延迟线，用于对第二光信号进行相位延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与偏振合束器和光延迟线连接，用于将两路光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述偏振合束器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同。在其中一个实施例中，所述经过偏振合束器输出的光信号还经过光纤链路传输到达偏振控制器。在其中一个实施例中，所述光延迟线的延迟量可调。一种光信号相干检测方法，包括：将激光光源的光信号进行分束处理得到第一光信号和第二光信号；所述激光光源的光信号为单偏振光；对所述第一光信号进行调制；对所述第二光信号进行延迟；将经过调制的第一光信号和经过延迟的第二光信号分别进行偏振控制以使偏振角度对齐；将偏振角度对齐的第一光信号和第二光信号进行混频处理；其中，所述第一光信号从分光到混频经过的路径长度和所述第二光信号从分光到光混频经过的路径长度相同。在其中一个实施例中，所述经过调制的第一光信号经过光纤链路传输后再做偏振控制。一种光信号相干检测方法，包括：将激光光源的光信号进行分束处理得到第一光信号和第二光信号；将所述第一光信号分为X偏振态和Y偏振态的载波光信号；将所述X偏振态和Y偏振态的载波光信号分别进行调制，并将调制后的X偏振态和Y偏振态的载波光信号进行合束处理得到第三光信号；对所述第二光信号进行延迟；将第三光信号和经过延迟的第二光信号分别进行偏振控制以使偏振角度对齐；将偏振角度对齐的第三光信号和第二光信号进行混频处理；其中，所述第一光信号从分光到混频经过的路径长度和所述第二光信号从分光到光混频经过的路径长度相同。在其中一个实施例中，所述第三光信号经过光纤链路传输后再做偏振控制。上述光信号相干检测装置和方法，通过合理设置光延迟线的长度，使所述第一光信号从分光器到光混频器的路径长度和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同，如此可以实现发射机激光器与接收机的本地振荡激光器使用同一光源，避免了相位噪声对信号的影响，可以实现在高线宽情形下的相干检测。附图说明图1为第一实施例的光信号相干检测装置模块图；图2为另一实施例的光信号相干检测装置模块图；图3为第二实施例的光信号相干检测装置模块图；图4为另一实施例的光信号相干检测装置模块图；图5为第一实施例的光信号相干检测方法流程图；图6为另一实施例的光信号相干检测方法流程图；图7为对比例中原始相位噪声与估计的相位噪声；图8a和图8b为对比例恢复相位前后的星座图；图9为采用本申请实施例的装置或方法中原始相位噪声与估计的相位噪声；图10a和图10b为采用本申请实施例的装置或方法恢复相位前后的星座图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为第一实施例的光信号相干检测装置模块图。该光信号相干检测装置包括分光器101、光调制器102、光延迟线103、偏振控制器104以及光混频器105。分光器101用于将激光光源100发出的光信号分为第一光信号和第二光信号。所述激光光源100发出的光信号为单偏振光，也即本实施例的装置用于对单偏振光进行相干检测。光调制器102用于对所述第一光信号进行调制。本实施例中，光调制器102主要对第一光信号进行幅度或者相位信息的调制。光延迟线103用于对所述第二光信号进行延迟。光延迟线103是用光纤作为介质将光信号传输延迟了一段时间，也就是说，光信号瞬时存储在光延迟线103中。一般地，光信号在光延迟线中存储的时间的长短(也即延迟时间)与光纤的长度成正比。偏振控制器104的数量为两个，且分别与光调制器102和光延迟线103连接。偏振控制器104用于将所述第一光信号和第二光信号的偏振角度对齐。这样才能在光混频器105中进行混频。光混频器105分别接收所述光调制器102输出的光信号和经过所述光延迟线103输出的光信号，并进行混频。其中第一光信号经过调制和偏振控制后输入到光混频器105的光信号端，第二光信号经过延迟和偏振控制后输入到光混频器105的本地振荡端。通过合理设置光延迟线103的长度，使所述第一光信号从分光器101到光混频器105的路径长度和所述第二光信号从分光器101到光混频器105的路径长度相同。如此可以实现发射机激光器与接收机的本地振荡激光器使用同一光源，避免了相位噪声对信号的影响，可以实现在高线宽情形下的相干检测。在一个实施例中，光延迟线103的延迟量可调，具体实现可通过可调光延迟线装置实现，工作原理是通过调节的空间光距离来实现光延迟可调。这样就可以在线对光延迟线103的延迟量进行调整，使第一光信号和第二光信号从分光器101到光混频器105经过的路径长度相同。可以理解的是，光延迟线103的延迟量也可以是固定的，即可以通过预先获取第一光信号所经过的路径长度，确定光延迟线103的延迟量，然后将其用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信号相干检测装置，包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；所述激光光源发出的光信号为单偏振光；光调制器，用于对所述第一光信号进行调制；光延迟线，用于对所述第二光信号进行延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与光调制器和光延迟线连接，用于将所述第一光信号和第二光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述光调制器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同。

【技术特征摘要】
1.一种光信号相干检测装置，包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；所述激光光源发出的光信号为单偏振光；光调制器，用于对所述第一光信号进行调制；光延迟线，用于对所述第二光信号进行延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与光调制器和光延迟线连接，用于将所述第一光信号和第二光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述光调制器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度相同。2.根据权利要求1所述的光信号相干检测装置，其特征在于，所述经过光调制器输出的光信号还经过光纤链路传输到达偏振控制器。3.根据权利要求1所述的光信号相干检测装置，其特征在于，所述光延迟线的延迟量可调。4.一种光信号相干检测装置，包括：分光器，用于将激光光源发出的光信号分为第一光信号和第二光信号；偏振分束器，用于将第一光信号分为X偏振态和Y偏振态的载波光信号；第一光调制器，用于将X偏振态的载波光信号进行调制；第二光调制器，用于将Y偏振态的载波光信号进行调制；偏振合束器，用于将调制后的X偏振态和Y偏振态的载波光信号进行合束处理；光延迟线，用于对第二光信号进行相位延迟；偏振控制器，数量为两个，且分别与偏振合束器和光延迟线连接，用于将两路光信号的偏振角度对齐；光混频器，分别接收所述偏振合束器输出的光信号和经过所述光延迟线输出的光信号，并进行混频；其中，所述第一光信号从分光器到光混频器的路径和所述第二光信号从分光器到光混频器的路径长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，刘猛，成学平，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44