载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统技术方案

本发明专利技术涉及一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，CW连续发光产生一路光信号进入MZM1；MZM1对光信号进行强度调制后输入MZM2；MZM2对光信号进行脉冲切割，在光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差后，生成载波抑制归零CSRZ信号输入PBS；PBS将CSRZ信号分成两路强度相同、偏振态正交的CSRZ信号，通过1、0交替的半速率的时钟信号对其中的一路CSRZ信号光载频进行调制实现相位调制后，将两路CSRZ信号输入PBC进行耦合，PBC输出载波抑制归零交替偏振CSRZ

【技术实现步骤摘要】
载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统


[0001]本专利技术涉及光信号调制领域，尤其涉及一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统。

技术介绍

[0002]先进调制格式在高速光通信中的应用不需要系统更换线路和设备，只需要在发送和接收设备上更换相应的单板或者光模块，是一种非常有效的解决方案。传统的强度调制直接探测跟其他的调制格式相比，实现简单，器件少，具有一定的成本优势，但随着信号速率的提升，系统中的色散效应随着速率的平方增大，当业务信号速率提升到10Gbps以上时，强度调制信号的强度变化将加剧信号的非线性效应，导致脉冲畸变，引起频率偏移，产生新的频率成分，导致信道间码间串扰、光功率转移等，成为了限制系统速率和性能的主要因素，光纤的非线性效应、放大器的自发辐射噪声、色散等引起的传统强度调制信号的损伤则难以抵杭和消除，因此，传统的强度调制虽然成本低，实现简单，但一般适用于低速光通信系统，它们由于受限于信号速率、灵敏度、低非线性抗性，在40Gbps或100Gbps以上的高速互连场景下无法提供具有成本、功耗和容量优势的解决方案；此外，传统的40Gbps或100Gbps单通道系统中一根光纤只能提供一路40Gbps或100Gbps信号传输，多路信号传输需要采用多根光纤，或采用WDM波分复用系统传输，成本也急剧加大。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，针对现有CSRZ技术应用在高速光通信系统中时，因非线性效应导致信号传输性能急剧恶化的缺陷，本专利技术提供一种可用于100Gbps以上高速光通信系统中的CSRZ
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AP（Carrier Suppressed Return
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to
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Zero
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Alternately Polarized，载波抑制归零交替偏振）的编码调制和解调解码方法、通信装置，并在此基础上提出了一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制解调方案。
[0004]根据本专利技术的第一方面，提供了一种载波抑制归零交替偏振调制解调方法，包括：信号发送侧和信号接收侧，信号发送侧包括：激光器CW、马赫曾德尔调制器MZM1、马赫曾德尔调制器MZM2、光起偏器PBS和合偏器PBC；
[0005]所述CW连续发光产生一路光信号进入所述MZM1；
[0006]所述MZM1对所述光信号进行强度调制后输入所述MZM2；
[0007]所述MZM2对所述光信号进行脉冲切割，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差后，生成载波抑制归零CSRZ信号输入所述PBS；
[0008]所述PBS将所述CSRZ信号分成两路强度相同、偏振态正交的CSRZ信号，通过1、0交替的半速率的时钟信号对其中的一路CSRZ信号光载频进行调制实现相位调制后，将两路CSRZ信号输入所述PBC进行耦合，所述PBC输出载波抑制归零交替偏振CSRZ
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AP信号。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0010]可选的，所述MZM1对所述光信号进行强度调制的过程中，施加在所述MZM1上的电信号；
[0011]其中，为所述光信号的半波电压，。
[0012]可选的，所述MZM2对所述光信号进行脉冲切割的过程中，将两个速率为NRZ码速率一半的正弦时钟信号分别送入MZM2的两个电极之中，即时钟信号的幅度和频率分别为Vπ/2和速率的一半，所述MZM2偏置在Vπ/2处，Vπ为所述光信号的半波电压；
[0013]当直流分量产生的相位φvbias为0时，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差，使所述光信号占空比为67%，所述光信号的半极大全宽对应的宽度为所述光信号的周期的，得到所述CSRZ信号。
[0014]可选的，所述信号接收侧包括：光电二极管探测器；
[0015]所述光电二极管探测器检测信号强度将光信号进行解调，解调恢复得到CSRZ
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AP信号。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，包括：信号发送侧和信号接收侧，所述信号发送侧包括：激光器CW1、激光器CW2、马赫曾德尔调制器MZM1、马赫曾德尔延时干涉仪MZDI、马赫曾德尔调制器MZM2、马赫曾德尔调制器MZM3、光起偏器PBS和合偏器PBC；
[0017]所述CW1和CW2分别产生一路频率为193.1THz和193.0THz的光信号后耦合进入所述MZM1；
[0018]所述MZM1对两个频率的所述光信号进行DPSK调制后输入所述MZDI；
[0019]所述MZDI对输入的光信号进行解调后产生一路50Gbps的FSK信号后输入所述MZM2；
[0020]所述MZM2对输入的光信号进行正交调制后输入所述MZM3；
[0021]所述MZM3对所述光信号进行脉冲切割，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差后输入所述PBS；
[0022]所述PBS将所述CSRZ信号分成两路强度相同、偏振态正交的CSRZ信号，通过1、0交替的半速率的时钟信号对其中的一路CSRZ信号光载频进行调制实现相位调制后，将两路CSRZ信号输入所述PBC进行耦合，所述PBC输出100Gbps CSRZ
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AP/50Gbps FSK信号。
[0023]可选的，所述CW1和CW2输出的光信号通过耦合器后合到一根光纤进入所述MZM1。
[0024]可选的，所述MZM1对两个频率的所述光信号进行DPSK调制的过程中，加载在所述MZM1上的数据为100Gbps数据。
[0025]可选的，所述MZM2对输入的光信号进行正交调制的过程中，加载在所述MZM2上的数据为50Gbps信号数据。
[0026]可选的，所述MZM3对所述光信号进行脉冲切割的过程中，所述MZM2偏置在Vπ/2处，时钟信号的幅度和频率分别为Vπ/2和25Gbps；
[0027]当直流分量产生的相位φvbias为0时，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差。
[0028]可选的，所述信号接收侧包括：分光器、光电二极管探测器A、带通滤波器和光电二极管探测器B；
[0029]所述分光器将接收到的光信号分成两路光信号，其中一路光信号通过所述光电二极管探测器A检测信号强度将光信号进行解调，解调恢复出100Gbps CSRZ
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AP信号；
[0030]另一路光信号通过所述带通滤波器滤出50Gbps FSK信号后，通过所述光电二极管探测器B检测完成光电转换，实现50Gbps FSK信号的解调。
[0031]本专利技术提供的一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，其有益效果包括：
[0032]传统强度调制信号易于实现、成本低，但传统的CSRZ调制基于强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，其中载波抑制归零交替偏振信号的产生和接收分别由信号发送侧和信号接收侧实现，其特征在于，所述信号发送侧包括：激光器CW、马赫曾德尔调制器MZM1、马赫曾德尔调制器MZM2、光起偏器PBS和合偏器PBC；所述CW连续发光产生一路光信号进入所述MZM1；所述MZM1对所述光信号进行强度调制后输入所述MZM2；所述MZM2对所述光信号进行脉冲切割，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差后，生成载波抑制归零CSRZ信号输入所述PBS；所述PBS将所述CSRZ信号分成两路强度相同、偏振态正交的CSRZ信号，通过1、0交替的半速率的时钟信号对其中的一路CSRZ信号光载频进行调制实现相位调制后，将两路CSRZ信号输入所述PBC进行耦合，所述PBC输出载波抑制归零交替偏振CSRZ
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AP信号。2.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述MZM1对所述光信号进行强度调制的过程中，施加在所述MZM1上的电信号；其中，为所述光信号的半波电压，。3.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述MZM2对所述光信号进行脉冲切割的过程中，将两个速率为NRZ码速率一半的正弦时钟信号分别送入MZM2的两个电极之中，时钟信号的幅度和频率分别为Vπ/2和速率的一半，所述MZM2偏置在Vπ/2处，Vπ为所述光信号的半波电压；当直流分量产生的相位φvbias为0时，在所述光信号每个相邻符号位的载波之间加入了π的相位差，使所述光信号占空比为67%，所述光信号的半极大全宽对应的宽度为所述光信号的周期的，得到所述CSRZ信号。4.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，所述信号接收侧包括：光电二极管探测器；所述光电二极管探测器检测信号强度将光信号进行解调，解调恢复得到CSRZ
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AP信号。5.一种载波抑制归零交替偏振/频移键控正交调制光通信系统，所述光通信系统包括信号发送侧和信号接收侧，其特征在于，所述信号发送侧包括：激光器CW1、激光器CW2、马赫曾德尔调制器MZM1、马赫曾德尔延时干涉仪MZDI、马赫曾德尔调制器MZM2、马赫曾德尔调制器MZM3、光起偏器PBS和合偏器PBC...

【专利技术属性】
技术研发人员：何舟，石兵华，王正，胡凡建，张鹏，肖泳，李莹玉，胡昱，
申请(专利权)人：湖北经济学院，
类型：发明
国别省市：