用于光多载波传输的交织器传递函数的电补偿制造技术

描述了用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式传送光信号的发射机设备。该设备包括第一和第二光载波发射器，用于分别在第一和第二频率或极化的第一和第二子载波中发射光线。提供第一和第二调制器用于使用第一和第二调制信号调制所述第一和第二子载波。提供交织器用于将所述第一和第二调制的子载波交织成光信号。第一和第二数字信号处理单元被配置成预修正所述第一和第二调制信号以补偿所述交织器的波长相关的功率传递函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光多载波传输的交织器传递函数的电补偿
本专利技术涉及用于传送作为多个子载波的信号的多载波系统。特别地但不是排他性地，本专利技术涉及用于交织和解交织多个子载波的系统。
技术介绍
为了满足因特网需求的急剧增长，光学行业必须找到新的方法来增加已有光纤网络的总容量并确保这些新技术在经济上有效、操作上简单以及可扩展。随着光数据传输速度增加以及在诸如数据中心中的短距离推广光传输，通过光纤推送更多的数据变得更重要。针对非常高传输速度在单个载波上传送变得不现实。例如，对于1Tb/s传输，即使使用100GS/s模数转换(ADC)技术，可能需要非常复杂的正交幅度调制(PM-1024QAM)。这会导致敏感性差、相位噪声问题、对非线性影响、硬件问题以及非常短的到达距离。解决方案是在尽可能近地间隔的一些子载波上分配信息，一起形成“超信道”。每个子载波可以在较低速率工作，这兼容当前ADC和数字信号处理器(DSP)。广泛讨论用于实现非常高传输速度的概念是灵活波长传输(有时称为flexgrid)。针对400G传输，使用4载波的双极化正交相移键控和使用两个载波的DP-16正交幅度调制(QAM)是考虑中的选择。这些选择通过将信道尺寸与被传输的信号的带宽进行匹配而在频谱上变得有效率。但是，如果使用多个子载波，它们的信号需要在传输到光纤之前被组合，由此所有的子载波被复用。类似地，在接收机中需要解复用子载波。这可以使用无源分解器/组合器来执行，分解器/组合器可以被集成到调制器芯片，但是这样的组件相对有损耗。一种可替换方案是使用在芯片外部的复用器/解复用器，但是这会增加发射机或接收机的占用(footprint)。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式传送光信号的发射机设备。该设备包括第一和第二光载波发射器，用于分别在第一和第二频率或极化的第一和第二子载波中发射光线。提供第一和第二调制器用于使用第一和第二调制信号调制所述第一和第二子载波。提供交织器用于将所述第一和第二调制的子载波交织成所述光信号。第一和第二数字信号处理单元被配置成预修正(pre-emphasising)所述第一和第二调制信号以补偿所述交织器的波长相关的功率传递函数。所述交织器可以是马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)交织器，以及可以具有正弦(例如升余弦)功率传递函数。所述第一和第二数字信号处理单元可以被配置成预修正所述信号由此所述光信号中的所述子载波信道具有基本平的顶部轮廓。根据本专利技术的另一方面，提供用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式接收光信号的接收机设备。该设备包括解交织器，用于接收光信号并将光信号解交织成第一和第二子载波信号。提供第一和第二光接收机用于分别接收并解码所述第一和第二子载波信号以生成第一和第二电信号。第一和第二数字信号处理设备被配置成处理所述第一和第二电信号以补偿所述解交织器的波长相关的功率传递函数。所述解交织器可以是马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)交织器，以及可以具有正弦(例如升余弦)功率传递函数。根据本专利技术的另一方面，提供用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式传送光信号的方法。该方法包括分别在第一和第二频率或极化的第一和第二子载波中生成光线，使用第一和第二调制信号来调制所述第一和第二子载波，以及使用交织器将所述第一和第二调制的子载波交织成光信号。该方法还包括预修正所述第一和第二调制信号以补偿所述交织器的波长相关的功率传递函数。根据本专利技术的另一方面，提供用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式接收光信号的方法。该方法包括使用解交织器将信号解交织成第一和第二子载波信号，分别解码所述第一和第二子载波信号以生成第一和第二电信号，以及在数字信号处理组件处处理所述第一和第二电信号以补偿所述解交织器的波长相关的功率传递函数。附图说明现在仅通过示例并参考附图描述本专利技术的一些优选实施方式，在附图中：图1是发射机设备的示意性图示；图2是Mach-Zehnder交织器的功率传递函数的图示；图3是接收机设备的示意性图示；图4是可替换发射机设备的示意性图示；以及图5是可替换接收机设备的示意性图示。具体实施方式图1是发射机设备的示意性图示。该设备被形成为光子集成电路(PIC)101，在其上安装有两个光载波发射器102/103(例如可调激光器)，用于发射在不同波长和/或极化的光载波。来自每个载波发射器的光被传送到相应的调制器104/105。每个调制器已被施加了经过数字信号处理(DSP)单元107/108以及DAC109/110的电调制信号。来自每个调制器的信号承载光被传送到交织器108，其可以是Mach-Zehnder(MZ)交织器。来自交织器的输出从PIC被传送到光纤(未示出)。图2示出了关于简单Mach-Zehnder交织器的频率的功率传递函数201。响应按照升余弦函数变化。实际上，期望传送作为间隔较紧的紧密定义的波段的每个光子载波信道：图2中示出示例202。当应用到所述MZ交织器时，交织器响应对频带进行频谱成形，由此降低性能。可能设计MZ交织器来提供更理想的频率响应，但是这会增加交织器的复杂性和成本。因此不是尝试优化所述交织器，而是可能优化传递到所述调制器的电信号以控制信号到达交织器时的信号频谱。这可以通过所述DSP单元107/108对传递到所述调制器104/105的信号进行数字信号处理来执行。所述DSP单元被配置成相对于中心预修正在每个子载波频带的边缘附近的频率处的信号频谱，以补偿所述交织器功率传递函数的升余弦形状。可以理解所述光载波发射器102/103不必是单独的激光器。其他结构也可以是合适的。例如，所述PIC外部的一个或多个激光器(未示出)可以用于提供光，其被所述载波发射器102、103发射为两个载波。图3是接收机设备的示意性图示。该设备被形成为PIC301，其上安装有两个发射器302/303，例如(可选地可调)激光器，用于生成在不同波长和/或极化的光。与所述发射机一样，也可以从外部提供光。来自每个发射器的光被传送到相应的光接收机304、305。解交织器306(再次，可选地MZ解交织器)从光纤(未示出)接收信号并从所述信号解交织子载波。所述子载波被发送到光接收机304、305。光接收机304、305解码与来自激光器302、303的光组合的子载波信号。所述解码的信号被传递到ADC307、308然后到DSP309、310以供以后处理。与所述发射机一样，所述解交织器可以是具有正弦功率传递函数的简单解交织器，以及所述DSP可以用于补偿该传递函数。可以理解可以以这种方式交织或解交织多于两个载波：所需要的是对分量的合适嵌套，例如形成分支结构。也可以提供多于一个极化态。为了方便，可以使用公共极化态执行调制，但是之后可以在PIC上或通过使用作为发射光学器件的微光学元件来处理各自子载波的极化。图4示出了双载波双极化发射机401的合适结构。所述发射机401与图1示出的所述发射机101类似，并包括在不同波长发射的两个光载波发射器402、403。来自每个发射器的光被分成两个路径，且来自每个发射器的两个路径中的一个中的光通过任意已知装置(未示出)被旋转以产生四个载波X1、X2、Y1、Y2，每一个具有不同的波长/极化组合，且每个被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式传送光信号的发射机设备，包括：第一和第二光载波发射器，用于分别在第一和第二频率或极化的第一和第二子载波中发射光线；第一和第二调制器，用于使用第一和第二调制信号调制所述第一和第二子载波；交织器，用于将所述第一和第二调制的子载波交织成所述光信号；以及第一和第二数字信号处理单元，用于预修正所述第一和第二调制信号以补偿所述交织器的波长相关的功率传递函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.29 GB 1509256.21.一种用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式传送光信号的发射机设备，包括：第一和第二光载波发射器，用于分别在第一和第二频率或极化的第一和第二子载波中发射光线；第一和第二调制器，用于使用第一和第二调制信号调制所述第一和第二子载波；交织器，用于将所述第一和第二调制的子载波交织成所述光信号；以及第一和第二数字信号处理单元，用于预修正所述第一和第二调制信号以补偿所述交织器的波长相关的功率传递函数。2.根据权利要求1所述的发射机设备，其中所述交织器是马赫-曾德尔交织器。3.根据权利要求1或2所述的发射机设备，其中所述交织器具有正弦功率传递函数。4.根据上述权利要求中的任意一项所述的发射机设备，其中所述第一和第二数字信号处理单元被配置成预修正所述信号由此所述光信号中的所述子载波信道具有基本平的顶部轮廓。5.一种用于以具有不同波长的多个子载波信道的形式接收光信号的接收机设备，包括：解交织器，用于接收所述光信号并将所述光信号解交织成第一和第二子载波...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·格瑞芬，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB