一种光收发器和光相干接收系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种光收发器和光相干接收系统，光收发器包括：光接口，光接收机，保偏光波导，其中光接收机包括混频器，光电转换器和数字信号处理器，其中：光接口，用于从收发器外的第一激光器接收第一本振光；混频器，用于从光接口接收所述第一本振光，以及接收调制在所述收发器外的第一激光器发射的激光上的第一信号光；保偏光波导，用于连接所述光接口和所述光接收器，第一本振光在所述保偏光波导中传输时偏振态保持不变；光电转换器和模数转换器，用于对所述混频后的光进行光电转换和模数转换，得到携带数据的数字信号；数字信号处理器，用于对所述数字信号进行处理，得到所述数据。本发明专利技术实施例的方案可以降低成本，减少相位噪声。

An optical transceiver and coherent optical receiving system

【技术实现步骤摘要】
一种光收发器和光相干接收系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种光收发器和光相干接收系统。
技术介绍
随着互联网及第五代移动通信技术的快速发展，作为网络的基础管道，光通信网络的流量增长十分迅猛。随着云技术的发展，许多大型数据中心大规模扩容，形成局部的数据中心网络(DataCenterNetwork,DCN)。此网络内对短距超大带宽光信号传输有着强烈的诉求。然而，常规的强调调制-直接探测的光传输技术传输距离有限，无法良好地支撑数据中心扩容。由于具有带宽大、传输距离远、灵活性强等特点，相干光信号传输技术已经广泛应用于城域、骨干、海洋光通信网络中。传统的相干光传输技术，本振光和信号光分别有独立的光源，通常需要使用精密的激光器作为光源，其相关光组件的成本高昂。另外，常规的相干光传输系统中，相位噪声大，增加系统中的信号处理模块的繁杂度，增加模块功耗，这些不利因素较大地制约相干光传输技术在数据中心网络中的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光收发器和光相干收发系统，降低成本的同时减少了相位噪声。第一方面，本专利技术实施例提供一种光收发器，包括光接口，光接收机，保偏光波导，其中所述光接收机包括混频器，光电转换器，模数转换器和数字信号处理器，其中：所述光接口，用于从所述收发器外的激光器接收本振光；所述混频器，用于从所述光接口接收所述本振光，以及接收调制在所述收发器外的激光器发射的激光上的信号光，对所述本振光和所述信号光进行混频；所述保偏光波导，用于连接所述光接口和所述光接收器，所述本振光在所述保偏光波导中传输时偏振态保持不变；所述光电转换器，用于对所述混频后的光进行光电转换，得到携带数据的模拟电信号；所述模数转换器，用于对所述模拟电信号进行模数转换，得到数字电信号；所述数字信号处理器，用于对所述数字电信号进行处理，得到所述数据。结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述光接口和所述接收机之间连接有半导体光放大器-偏振控制器SOA-PC，所述SOA-PC用于接收所述激光器发射的本振光，将本振光分为X偏振态的第二本振光和Y偏振态的第三本振光，将所述第三本振光的偏振态进行90度旋转，比较所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度，选择强度更高的本振光输出给所述光接收机。结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述SOA-PC比较所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度包括：所述SOA-PC利用分光器按固定比例分离部分第二本振光和旋转后的第三本振光，通过比较分离的部分第二本振光和分离的部分旋转后的第三本振光，确定所述所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度。结合第一方面的第一种可能实现方式或者第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，光收发器还包括激光器，电光调制器和发射机，其中：所述激光器，用于发射激光，所述激光器发射的激光的一部分作为对端光收发器相干接收所用的本振光，所述激光器发射的激光的另一部分作为所述电光调制器的输入光；所述电光调制器，用于调制数据到所述激光器发射的另一部分激光，得到信号光；所述发射机，用于将所述信号光发送给所述对端光收发器。第二方面，本专利技术实施例提供一种相干光通信系统，包括第一光收发器和第二光收发器，其特征在于：所述第一光收发器包括第一激光器，第一电光调制器和第一光接收机，所述第二光收发器包括第二激光器，第二电光调制器和第二光接收机，其中所述第一光接收机包括第一混频器，第一光电装换器，第一模数转换器和第一数字信号处理器，所述第二光接收机包括第二混频器，第二光电转换器，第二模数转换器和第二光信号处理器；所述第一激光器，用于通过保偏光波导将发射的一部分激光作为第一本振光传输给第二混频器，以及将发射的另一部分激光传输给第一电光调制器，其中所述第一本振光在所述保偏光波导中传输时偏振态保持不变；所述第一电光调制器，用于将第一数据加载在从第一激光器接收的激光上得到第一光信号，将所述第一光信号通过第一单模光波导传输给所述第二混频器；所述第二混频器，用于将所述第一本振光和所述第一光信号进行混频，得到混频后的光信号；所述第二光电转换器，用于将所述第二混频器混频后的光信号转换为第一模拟电信号；所述第二模数转换器，用于对所述第一模拟电信号进行模数转换，得到第一数字电信号；第二数字信号处理器，用于对所述第一数字电信号进行处理得到所述第一数据。结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述第二激光器，用于通过保偏光波导将发射的一部分激光作为第二本振光传输给所述第一光收发器中的第一混频器，以及将发射的另一部分激光传输给第二电光调制器；所述第二电光调制器，用于将第二数据加载在从第二激光器接收的激光上得到第二光信号，将所述第二光信号通过第二单模光波导传输给所述第一光收发器中的第一混频器；所述第一混频器，用于将所述第二本振光和所述第二光信号进行混频，得到混频后的光信号；所述第一光电转换器，用于将所述第一混频器混频后的光信号转换为第二模拟电信号；所述第一模数转换器，用于对所述第二模拟电信号进行模数转换，得到第二数字电信号；第一数字信号处理器，用于对所述第二数字电信号进行处理得到所述第二数据。结合第二方面或者第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述第一激光器通过环形器或者波分复用器与所述第二接收器连接。结合第二方面或者第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述第一激光器和所述第二接收器之间连接有半导体光放大器-偏振控制器SOA-PC，所述SOA-PC用于接收所述第一激光器发射的第一本振光，将第一本振光分为X偏振态的第三本振光和Y偏振态的第四本振光，将所述第四本振光的偏振态进行90度旋转，比较所述第三本振光和旋转后的第四本振光的强度，选择强度更高的本振光输出给所述第二光接收器。结合第二方面的第三种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述SOA-PC比较所述第三本振光和旋转后的第四本振光的强度包括：所述SOA-PC利用分光器按固定比例分离部分第三本振光和旋转后的第四本振光，通过比较分离的部分第三本振光和分离的部分旋转后的第四本振光，确定所述所述第三本振光和旋转后的第四本振光的强度。本专利技术实施例的方案，本振光和信号光的光源为同一个激光器，基于同源相干探测实现双向相干光传输，同时本振光的偏振态通过保偏光波导得到有效保持，避免了需要使用精密的激光器作为光源所带来的高成本，减少了相位噪声，避免数字信号在传输过程中发生中断。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实施方式提供的一种相干光通信系统结构示意图；图2为本实施方式提供的另一种相干光通信系统结构示意图；图3为本实施方式提供的另一种相干光通信系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光收发器，其特征在于，包括光接口，光接收机，保偏光波导，其中所述光接收机包括混频器，光电转换器，模数转换器和数字信号处理器，其中：/n所述光接口，用于从所述收发器外的激光器接收本振光；/n所述混频器，用于从所述光接口接收所述本振光，以及接收调制在所述收发器外的激光器发射的激光上的信号光，对所述本振光和所述信号光进行混频；/n所述保偏光波导，用于连接所述光接口和所述光接收器，所述本振光在所述保偏光波导中传输时偏振态保持不变；/n所述光电转换器，用于对所述混频后的光进行光电转换，得到携带数据的模拟电信号；/n所述模数转换器，用于对所述模拟电信号进行模数转换，得到数字电信号；/n所述数字信号处理器，用于对所述数字电信号进行处理，得到所述数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种光收发器，其特征在于，包括光接口，光接收机，保偏光波导，其中所述光接收机包括混频器，光电转换器，模数转换器和数字信号处理器，其中：
所述光接口，用于从所述收发器外的激光器接收本振光；
所述混频器，用于从所述光接口接收所述本振光，以及接收调制在所述收发器外的激光器发射的激光上的信号光，对所述本振光和所述信号光进行混频；
所述保偏光波导，用于连接所述光接口和所述光接收器，所述本振光在所述保偏光波导中传输时偏振态保持不变；
所述光电转换器，用于对所述混频后的光进行光电转换，得到携带数据的模拟电信号；
所述模数转换器，用于对所述模拟电信号进行模数转换，得到数字电信号；
所述数字信号处理器，用于对所述数字电信号进行处理，得到所述数据。


2.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述光接口和所述接收机之间连接有半导体光放大器-偏振控制器SOA-PC，所述SOA-PC用于接收所述激光器发射的本振光，将本振光分为X偏振态的第二本振光和Y偏振态的第三本振光，将所述第三本振光的偏振态进行90度旋转，比较所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度，选择强度更高的本振光输出给所述光接收机。


3.如权利要求2所述的光收发器，其特征在于，其特征在于，所述SOA-PC比较所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度包括：
所述SOA-PC利用分光器按固定比例分离部分第二本振光和旋转后的第三本振光，通过比较分离的部分第二本振光和分离的部分旋转后的第三本振光，确定所述所述第二本振光和旋转后的第三本振光的强度。


4.如权利要求2或3所示的光收发器，其特征在于，还包括激光器，电光调制器和发射机，其中：
所述激光器，用于发射激光，所述激光器发射的激光的一部分作为对端光收发器相干接收所用的本振光，所述激光器发射的激光的另一部分作为所述电光调制器的输入光；
所述电光调制器，用于调制数据到所述激光器发射的另一部分激光，得到信号光；
所述发射机，用于将所述信号光发送给所述对端光收发器。


5.一种相干光通信系统，包括第一光收发器和第二光收发器，其特征在于：
所述第一光收发器包括第一激光器，第一电光调制器和第一光接收机，所述第二光收发器包括第二激光器，第二电光调制器和第二光接收机，其中所述第一光接收机包括第一混频器，第一光电装换器，第一模数转换器和第一数字信号处理器，所述第二光接收机包括第二混频器，第二光电转换器，第二模数转换器和第二光信号处理器；
所述第一激光器，用于通过保偏光波导将发...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵平，李良川，肖新华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44