光传输系统、接收器和装置以及接收光信号的方法制造方法及图纸

一种光接收器，其包括以本机振荡器中心频率提供本机振荡器光的至少一个本机振荡器，该本机振荡器中心频率相对于所接收的光信号按一频率差偏移。一种组合器，其用于组合光信号与本机振荡器光并且输出至少一个组合光信号。一种光电转换器，其以所述频率差的频率将组合光信号下变频成对应的RF电信号。一种滤波器，其可以被设置成至少基本上去除上电信号边带和下电信号边带之一，以在进行整流之前输出VSB RF信号和SSB RF信号之一。一种本机振荡器频率控制器，其可以可调节地控制本机振荡器频率，以提供在RF电信号中生成指定群延迟的差频，该指定群延迟可以经由光接收器性能参数和/或用户输入指定并且使用群延迟滤波器进行偏移。偏移。偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光传输系统、接收器和装置以及接收光信号的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年8月7日提交的美国临时专利申请序列号62/883,846的权益和优先权，其全部内容通过引用而并入本文。
[0003]专利技术的背景


[0004]本专利技术总体上涉及具有改善的性能的通信系统和接收器。更具体地，本专利技术的系统和接收器使得能够利用从光信号生成的单边带电信号来从经标准(即，双边带(double/dual
‑
sideband))调制的光信号中接收信息，和/或为单边带或双边带光信号提供可调节/可调谐的电色散和其它失真补偿。

技术介绍

[0005]在联网通信系统上进行携带信息的信号的高效生成、传输以及接收支持着现代社会。扩展这些通信系统的可及范围和信息携带容量的能力与系统的成本直接相关。该可及范围和容量的持续扩展使得能够在网络上递送附加的服务，这进而驱动附加的扩展。为了增加这些系统中的信息传输速率，必需克服宽泛种类的传输减损(transmission impairment)，诸如系统中的信息信道内和之间的干扰。
[0006]随着传输速率的增加和系统中的信息信道数量的增加，传输减损变得更加显著。例如，在光学系统中，标准单模光纤(SSMF)的材料和设计使得不同波长的光以不同的群速度传播通过光纤，这被称为色散。图1示出了在光通信系统中最常用的光纤(即，标准单模光纤(SSMF))中色散如何随光波长改变，该标准单模光纤通常具有1310nm波长附近的零色散区以及在1550nm波长附近的C波段中的约17ps/(nm km)的色散值。这种色散因不同的光成分在不同的时间到达接收器而导致所发送脉冲的展宽，并因此导致符号间干扰(ISI)。更高的符号速率具有更宽的频谱，从而导致信号中的频谱成分之间的更高的速度差。另外，由于各个符号皆被分配了更短的时隙，因此，在脉冲展宽量变得递减接收信号质量之前，可以容忍的脉冲展宽量随着更高的符号速率而降低。
[0007]图2A示出了脉冲展宽效应和ISI。图2B示出了在10km、20km、30km、40km、50km和100km的SSMF的情况下强度调制/直接检测(IM/DD)链路的频率响应的标绘图，假设D＝18ps/(nm km)并且λ＝1550nm，如Neto等人在“Simple Estimation of Fiber Dispersion and Laser Chirp Parameters Using the Downhill Simplex Fitting Algorithm”J.Lightwave Technol.31,334
‑
342(2013)中所计算的。
[0008]色散只是为了提供鲁棒的通信系统而必须解决的多种传输减损之一。虽然通信系统中使用的发送器、接收器以及其它装置可以被设计成至少部分地补偿减损，但是在许多应用中，这种系统的成本是不经济的。
[0009]因此，持续需要具有较低成本和较高性能的通信系统，以使得具有较大信息传输容量的系统能够全网络部署。在高成本、高性能系统的部署在经济上不可行的城域网和接
入网络中，这种需求尤其迫切。

技术实现思路

[0010]本专利技术通过提供这样的通信系统、装置以及方法来解决上面提到的需求，即，所述通信系统、装置以及方法通过使用补偿电域中的光传输减损的接收器来实现较低成本、较高性能的系统。
[0011]在各种实施方式中，可以在光通信系统中采用一个或更多个光接收器，其中，双边带光信号由一个或更多个光发送器发送。光接收器可以采用光外差检测来生成电射频双边带信号。可以在接收器中提供一个或更多个边带滤波器，以基本上减少一个边带的存在，从而产生残留边带信号(VSB)，或者本质上消除一个边带的存在，以生成单边带信号(SSB)。虽然基本消除所述边带中的一个边带去除了携带信息的信号的一部分，但是本专利技术人已经发现基本上消除一个边带可以减少光传输减损对接收器和系统性能的负面影响。
[0012]各种光学系统和光接收器实施方式可以包括：
[0013]·
一个或更多个本机振荡器，各个本机振荡器以本机振荡器频率提供光；
[0014]·
至少一个耦合装置，该耦合装置将具有带有上边带和下边带的中心频率的携带信息的光信号与来自本机振荡器的光耦合，以提供组合光信号；
[0015]·
具有预定义频率带宽的一个或更多个光电转换器(例如，光电二极管)，该光电转换器接收组合光信号并且输出具有上边带和下边带的携带信息的RF电信号；以及
[0016]·
至少一个RF边带滤波器，该RF边带滤波器基本上对上RF边带和下RF边带之一进行滤波，从而生成携带可以被进一步处理的信息的残留边带信号和单边带RF信号之一。
[0017]在各种实施方式中，可以在光通信系统中采用一个或更多个光接收器，其中，单边带或双边带光信号由一个或更多个光发送器发送。光接收器可以采用光外差检测，并且控制光信号的中心波长与本机振荡器光频率之间的频率差，以生成特定频带下的对应电射频信号，其中已经有目的地将群延迟(group delay)变化引入接收器的传递函数中，目的是补偿光传输减损。虽然将信号失真引入外差信号中与下变频的一般意图相悖，但是专利技术人已经发现，如果根据本专利技术的方法和利用本专利技术的装置来执行，则信号失真可以改善光接收器和系统的性能。
[0018]各种光学系统和光接收器实施方式可以包括：
[0019]·
一个或更多个本机振荡器，各个本机振荡器以本机振荡器频率提供光；
[0020]·
至少一个组合器，该组合器将具有中心频率的携带信息的光信号与来自本机振荡器的具有本机振荡器中心频率的光组合，从而提供组合光信号；以及
[0021]·
具有预定义频率带宽的一个或更多个光电转换器(例如，光电二极管)，该光电转换器接收组合光信号并且输出携带信息的RF电信号；
[0022]·
其中，本机振荡器频率是由本机振荡器控制器来调节的，以生成本机振荡器频率与光信号中心波长之间的频率差，并且控制由下变频生成的RF信号的频率，这进而影响接收器中的RF组件(诸如通带滤波器、互阻抗放大器以及群延迟滤波器)的性能。例如，可以将频率控制成在转换后的RF信号中引入群延迟，从而通过使用群延迟滤波器或其它方式来补偿光纤链路中的色散。
[0023]各种系统和接收器实施方式可以包括VSB/SSB滤波和电信号失真补偿中的一者或
两者。光接收器可以包括存在于各种光外差接收器中的其它组件，诸如可以被用于相干和准相干光传输系统中的组件。
[0024]另外，虽然本专利技术的各个方面提供了低成本、高性能的系统，但是可以将本专利技术的教导用于其它系统，以提高这种系统的性能。例如，可以将本专利技术用于包括各种光学色散补偿装置(诸如色散补偿光纤(DCF)、布拉格(Bragg)光栅等)的光学系统。
[0025]因此，本公开解决了对具有改善的成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光接收器，所述光接收器包括：光信号输入端；至少一个本机振荡器，所述至少一个本机振荡器提供具有本机振荡器中心频率的本机振荡器光；光组合器，所述光组合器具有连接至所述光信号输入端的第一光输入端、连接至所述至少一个本机振荡器的第二输入端、以及输出组合光信号的至少一个输出端，所述组合光信号包括来自所述第一光输入端的具有光信号中心频率的光信号以及来自所述第二光输入端的本机振荡器光，光电转换器，所述光电转换器具有以光学方式连接至所述光组合器的所述至少一个输出端的光信号输入端，以及RF电信号输出端；中间滤波器，所述中间滤波器以电方式连接至所述RF电信号输出端，以至少基本上去除来自所述RF电信号输出端的RF电信号的上边带和下边带之一，并且输出VSB RF信号和SSB RF信号中的一个RF信号；以及整流器，所述整流器将VSB RF信号和SSB RF信号中的所述一个RF信号整流成携带信息的基带电信号。2.根据权利要求1所述的接收器，所述接收器还包括：本机振荡器控制器，所述本机振荡器控制器相对于所述光信号中心频率可调地控制所述本机振荡器中心频率，并且所述本机振荡器控制器可调地控制所述RF电信号的频率。3.根据权利要求2所述的接收器，其中，所述本机振荡器控制器将所述本机振荡器频率调节成在所述RF电信号中提供指定群延迟。4.根据权利要求3所述的接收器，其中，所述指定群延迟对应于光纤链路中的色散补偿的量。5.根据权利要求3所述的接收器，其中，所述指定群延迟是基于接收器性能和用户输入中的至少一者来控制的。6.根据权利要求1所述的接收器，所述接收器还包括：群延迟电滤波器，所述群延迟电滤波器具有连接至所述整流器的输入端的输出端、连接成接收所述RF电信号的输入端，并且将群延迟引入所述RF电信号。7.根据权利要求6所述的接收器，其中，所述群延迟电滤波器是全通滤波器。8.根据权利要求6所述的接收器，所述接收器还包括：本机振荡器控制器，所述本机振荡器控制器相对于所述光信号中心频率可调地控制所述本机振荡器光中心频率，并且所述本机振荡器控制器可调地控制所述RF电信号的频率，以在所述RF电信号中引入群延迟，该群延迟至少部分地被所述全通滤波器的群延迟偏移。9.根据权利要求5所述的接收器，其中，本机振荡器光中心频率被调节成降低所述接收器的误码率表现。10.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述中间滤波器是高通滤波器、带通滤波器和低通滤波器中的至少一种。11.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述中间滤波器至少部分地经由互阻抗放大器来实现，并且所述RF电信号的频率被控制成对所述RF电信号的上边带和下边带之一的至少一部分进行滤波。
12.根据权利要求2所述的接收器，其中，所述本机振荡器控制器调节所述RF电信号的频率，以相对于所述RF电信号来调节所述中间滤波器的性能。13.一种接收具有中心频率并且携带信息的光信号的方法，所述方法包括以下步骤：经由至少一个本机振荡器以本机振荡器中心频率提供本机振荡器光...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：比弗罗斯特通信有限公司，
类型：发明
国别省市：