一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统，可将来自光源的激光信号分为多路激光子信号，利用各路光信号生成支路将本路的待发送电信号加载到本路的激光子信号上调制，并形成功率各不同的光信号，通过多芯光纤传输给光信号接收系统，光信号接收系统基于各路光信号功率不同，可通过串行解调对光信号解调，得到各光信号生成支路分别传输的信号。采用本发明专利技术，对于收发系统的硬件数量要求低，减少了有源光电器件的使用，降低了系统成本、空间和功耗，多芯光纤实现多路数据并行传输，提高了系统的空间利用率和总传输速率，采用串行解调完成多路信号的正确解调，提高了系统的频谱效率。本发明专利技术尤其适用于大容量中短距离通信传输。

An optical signal transmission system, receiving system and method, and communication system

The invention discloses an optical signal transmission system, receiver system and method and communication system, the laser signal from a light source can be divided into multiple sub laser signal, generating the road branch to send electrical signals to the loading Road of laser signal modulating the optical signal, and the success rate of each the different light signal, through the multi core optical fiber to the optical signal receiving system, optical signal receiving system of each optical signal power based on different, through the serial demodulation of the optical signal demodulation, the signal light signal generator respectively transmission. According to the invention, for the low number of transceiver system hardware, reducing the use of active optoelectronic devices, reduces the system cost, space and power consumption, multi fiber multi-channel parallel data transmission, improves the space utilization and the total transmission rate, correct demodulation using serial demodulation complete multi-channel signals, improves the spectrum the efficiency of the system. The invention is especially suitable for large capacity and short distance communication transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统
本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统。
技术介绍
移动互联、云计算、高清视频点播、虚拟现实等新型应用和业务的出现，使得互联网数据流量保持高速增长。网络流量的高速增长给现有通信网络和信息传输系统带来了巨大的扩容压力，新型业务的出现则改变了网络流量分布甚至网络架构。思科和贝尔实验室的相关研究表明中短距离城域网的流量已经超过长途骨干网，并以2倍于骨干网流量的增速持续增长。另外，城域网中的流量业务正在不断转向数据中心。预计到2018年，全球数据中心相关的流量将高达8.6ZB，其中约75％的数据保持在数据中心内部流动，用户到数据中心之间的流量占15％左右，剩下约10％的流量则需要经由城域网或核心网实现数据中心之间的传输。可见，以数据中心和城域网为核心的中短距离光传输网络是未来大数据传输的主要载体。大容量中短距离(1-100km)光通信技术将成为继长距相干通信之后的又一个研究热点。虽然基于偏振复用、高阶调制格式、新型放大技术、相干探测以及DSP技术的数字相干光通信具有高灵敏度、高频谱效率、抗损伤的优势，已经被证明可以用适用于大容量长距离光传输系统中，但是，如此庞大、复杂的相干光通信技术并不适用于对成本更为敏感的中短距离光通信场景。对于中短距离传输系统，提高容量的同时还要兼顾成本和复杂度以及功耗。在中短距离光纤通信系统中，由于连接众多，其系统的成本主要来源于数量庞大的收发设备。因此，尽可能减少收发器件的数量、降低收发器件的带宽、使用简单的强度和探测方案可以明显降低总的系统成本。另外，在一些高速路由器光背板、超级计算机CPU间高速光互连等应用场景下，高速并行光传输必不可少。目前业界广泛使用的是分立的并行光模块和带状光缆。这在提高传输速率的同时，也一定程度上带来了空间拥塞问题，增大了器件、收发模块的尺寸和功耗。不仅如此，分立信道不同的传输特性和时延也会对并行传输效果造成一定的影响。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的主要技术问题是，提供一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统，解决现有技术中大容量中短距离光通信系统存在的收发器件的数量多、空间占用大，收发器件尺寸大、功耗大、带宽要求高以及系统成本高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种光信号发送系统，包括：分束器、多芯光纤扇入耦合器以及n路光信号生成支路，n大于1；分束器用于将来自光源的激光信号分成n路激光子信号分别输入n路光信号生成支路；各路光信号生成支路用于将本路上待发送电信号加载到接收到的激光子信号上调制为光信号输出给多芯光纤扇入耦合器，各路光信号生成支路输出的光信号的功率不同；多芯光纤扇入耦合器将接收到的n路光信号通过多芯光纤中对应的n路光信道发送给光信号接收系统。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种光信号接收系统，包括：光接收器，用于接收并处理光信号发送系统通过多芯光纤中的n路光信道发送的n路光信号，n大于1，n路光信号的功率各不相同；信号解调处理器，用于基于n路光信号不同的功率，通过串行干扰消除解调逐路对各路光信号进行解调处理得到解调后的n路信号。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种光信号通信系统，包括上述的光信号发送系统和上述的光信号接收系统；光信号发送系统通过多芯光纤中对应的n路光信道发送n路功率各不相同的光信号给光信号接收系统；光信号接收系统接收n路光信号，基于n路光信号不同的功率，通过串行干扰消除解调逐路对各路光信号进行解调处理得到解调后的n路信号。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种光信号发送方法，包括：将来自光源的激光信号分成n路激光子信号分别输入n路光信号生成支路；将各路光信号生成支路上待发送电信号加载到各路光信号生成支路接收到的激光子信号上调制为光信号后，通过多芯光纤中对应的n路光信道发送给光信号接收系统，各路光信号生成支路输出的光信号的功率不同。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种光信号接收方法，包括：接收并处理光信号发送系统通过多芯光纤中的n路光信道发送的n路光信号，n大于1，n路光信号的功率各不相同；基于n路光信号不同的功率，通过串行干扰消除解调逐路对各路光信号进行解调处理得到解调后的n路信号。本专利技术实施例公开了一种光信号发送系统、接收系统和方法以及通信系统，可以在光信号发送系统一侧利用分束器生成多路激光子信号输入对应的光信号生成支路，利用各路光信号生成支路将本路的待发送电信号加载到接收的激光子信号上调制，并形成功率各不相同的光信号，通过多芯光纤传输给光信号接收系统，光信号接收系统接收到多芯光纤并行传输的多路光信号后，基于各路光信号的功率不同，可以通过串行解调对光信号进行解调处理，得到各光信号生成支路分别传输的信号，采用本专利技术实施例，多芯光纤提供多个独立的空间信道，实现多路数据并行传输，结构简单，这不仅提高了光信号通信系统的空间利用效率，还提高了系统的总传输速率，在接收端采用串行解调的方式，完成多路信号的正确解调，极大地提高了系统的频谱效率，此外，本专利技术实施例对于收发系统的硬件数量的要求较低，能减少了有源光电器件的使用，有利于降低系统成本，适用于大容量中短距离通信传输。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种光信号通信系统的结构图；图2为本专利技术实施例一提供的另一种光信号通信系统的结构图；图3为本专利技术实施例一提供的一种光信号接收系统的结构图；图4为本专利技术实施例二提供的一种光信号发送方法的流程图；图5为本专利技术实施例三提供的一种光信号接收方法的流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一：参见图1，本实施例提供一种光信号通信系统，发射端仅使用一个激光器，利用多芯光纤提供的多个独立信道，在多芯光纤中实现多路功率不同的信号同波长并行传输；在接收端仅使用一个光探测器对多路信号同时接收，模数转换后采用串行干扰消除解调方法依次串行解调出不同功率的信号；最终完成多路信号的发送和接收，在提高总传输容量，能有效降低系统成本，满足中短距离大容量传输对于成本的要求，提供更优的中短距离大容量传输系统。本实施例采用多芯光纤传输数据的优势有：多芯光纤(较常见的有7芯、8芯、19芯等)具有与普通单模光纤相近的外观几何尺寸和类似的损耗、色散等光学特性，但单根多芯光纤可以同时提供多个低串扰的独立并行光学信道，不仅具有更高的空间利用效率，而且并行信道间的传输特性和时延的一致性也更加可控。同时，在不同的纤芯中，由于空间上的隔离，所以可以同时使用同一光波长进行无串扰的数据传输和通信，这就降低了并行光传输系统对本实施例的激光器或波长的数量要求，有利用降低成本。此外，结合集成的发射机和探测器阵列，多芯光纤可以更好地发挥低成本扩容的作用，也更具实用化前景。正是由于多芯光纤在这些方面的优势，基于多芯光纤的空分复用技术已经在超大容量、长距离的相干光通信得到广泛关注和研究。本实施例的光信号通信系统包括：光信号发送系统和光信号接收系统；其中，光信号发送系统通过多芯光纤中对应的n路光信道发送n路功率各不相同的光信号给光信号接收系统；光信号接收系统接收n路光信号，基于n路光信号不同的功率，通过串行干扰消除解调逐路对各路光信号进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信号发送系统，其特征在于，包括：分束器、多芯光纤扇入耦合器以及n路光信号生成支路，所述n大于1；所述分束器用于将来自光源的激光信号分成n路激光子信号分别输入所述n路光信号生成支路；各路光信号生成支路用于将本路上待发送电信号加载到接收到的激光子信号上调制为光信号输出给所述多芯光纤扇入耦合器，各路光信号生成支路输出的光信号的功率不同；所述多芯光纤扇入耦合器将接收到的n路光信号通过多芯光纤中对应的n路光信道发送给光信号接收系统。

【技术特征摘要】
1.一种光信号发送系统，其特征在于，包括：分束器、多芯光纤扇入耦合器以及n路光信号生成支路，所述n大于1；所述分束器用于将来自光源的激光信号分成n路激光子信号分别输入所述n路光信号生成支路；各路光信号生成支路用于将本路上待发送电信号加载到接收到的激光子信号上调制为光信号输出给所述多芯光纤扇入耦合器，各路光信号生成支路输出的光信号的功率不同；所述多芯光纤扇入耦合器将接收到的n路光信号通过多芯光纤中对应的n路光信道发送给光信号接收系统。2.如权利要求1所述的光信号发送系统，其特征在于，每路光信号生成支路包括信号发生器、光信号调制器以及光功率调整器；所述信号发生器用于生成待发送电信号发给本路的光信号调制器；所述光信号调制器用于接收所述分束器发送的激光子信号，并将所述待发送电信号加载到所述激光子信号上调制为光信号后，输出给本路的光功率调整器；所述光功率调整器用于将接收到的光信号进行功率调整后输出给所述多芯光纤扇入耦合器，所述光功率调整器输出的光信号之功率与其他n-1路光信号生成支路输出的光信号之功率不同。3.如权利要求2所述的光信号发送系统，其特征在于，所述分束器为偏振保持光分束器，所述分束器将所述激光信号分成的n路激光子信号的功率相等。4.如权利要求2或3所述的光信号发送系统，其特征在于，所述光功率调整器为可调光衰减器；所述n路光信号生成支路上的可调光衰减器采用的衰减值各不相同。5.一种光信号接收系统，其特征在于，包括：光接收器，用于接收并处理光信号发送系统通过多芯光纤中的n路光信道发送的n路光信号，所述n大于1，所述n路光信号的功率各不相同；信号解调处理器，用于基于所述n路光信号不同的功率，通过串行干扰消除解调逐路对各路光信号进行解调处理得到解调后的n路信号。6.如权利要求5所述的光信号接收系统，其特征在于，所述光接收器包括光探测器和模数转换器；所述光探测器用于接收所述光信号发送系统通过多芯光纤中的n路光信道发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙，吴少勇，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44