[发明专利]一种用于产生多种码型光归零码信号的光发射机及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术，特别涉及一种用于产生多种码型光归零码信号的光发射机及其方法。

背景技术

在高速长距离的光通信系统中，通常采用RZ(Return-to-Zero归零码)信号以提高传输性能。与同速率的NRZ(Non Return-to-Zero非归零码)信号相比，RZ信号的脉冲较窄，峰值功率强，能够利用色散管理和非线性效应管理实现长距离传输。而在超高速光传输系统中，采用CSRZ(CarrierSuppressed Return-to-Zero载波抑制归零码)信号则能有效地降低传输过程中产生的脉冲展宽，以及抑制光纤存在的非线性效应。

目前40Gb/s的高速光纤通信系统正成为业界研究和商用的热点之一，高速码型发射机是高速光通信系统的重要部件。在高速率情况下(40Gb/s或160Gb/s)，发射机输出的归零码信号的相位特性对传输性能有着重要影响。有研究表明，采用相位调制后的归零码信号，其非线性传输特性或滤波性能等可以得到提高和改善。研究还表明：与只进行强度调制的RZ信号相比，经过强度调制和相位调制的RZ信号在高速传输中可以获得更好的抗非线性效应性能。例如，PAP CSRZ(Pairwise Alternating Phase Carrier SuppressedReturn-to-Zero成对相位变化载波抑制归零码)信号可以减小非线性损伤；GAP CSRZ(Group Alternating Phase Carrier Suppressed Return-to-Zero成组相位变化载波抑制归零码)信号可以简化时钟恢复等，因此强度和相位调制相结合的光发射机可以更好的提高RZ信号的传输性能。

现有技术文公开了一种相位自动校准的多码型可调发射机，可以实现产生各种格式的相位调制的RZ信号。下面结合附图对现有技术方案做详细描述。

请参阅图1，图1为现有技术中一种可以实现相位自动校准的多码型可调发射机的结构示意图。如图1所示，该发射机包括：数据源、连续波激光器、强度调制器、延时线、相位调制器、电时钟、可调分频器、监控模块和移相器。数据源输出的数据信号被分成两路，其中一路作为强度调制器的强度调制信号，与强度调制器的一个输入端口相连；另一路与监控模块的输入端口相连。强度调制器的另一个输入端口与连续波激光器的输出相连。电时钟的输出端口与可调分频器的输入端口相连，可调分频器的输出及监控模块的输出分别与移相器的两个输入端口连接，移相器的输出作为相位调制信号与相位调制器的一个输入端口连接，相位调制器的另一个输入端口通过延时线与强度调制器的输出相连。强度调制器实现对光信号幅度的调制。延时线用于完成信号的连接和延时功能。

请参阅图2，图2为图1中可调分频器的组成结构示意图。如图2所示，可调分频器包括：电时钟、低通滤波器、N-1倍频电路、N的调整电路、正弦到方波转换器。可调分频器用于实现对输入的时钟进行频率转换，其输入时钟信号频率为输出时钟信号频率的N倍，输出时钟信号作为相位调制信号，此处N有可调分频器调节。

为了使输出的光信号有良好的性能，强度调制信号和相位调制信号之间必须保证确定的相位差，因此监控模块根据数据信号和设定的优化程序控制一个宽带移相器，实现相位调制信号和数据信号之间相位上的针对不同比特流的自动校准，同时检测并存储数据信号。该发射机可以产生各种格式的相位调制信号，同时引路的监控模块和移相器具有分频调制信号和数据信号之间的时间校准功能。

尽管现有技术公开的光发射机能够产生多种类型的相位调制RZ信号，但从以上对现有技术的描述可以看出，现有的技术方案存在以下问题：

首先，现有技术公开的光发射机使用了多个光器件，成本高，结构复杂。现有技术公开的光发射机必须同时存在一个强度调制器和一个相位调制器才能实现产生不同码型的RZ信号。由于相位调制器或强度调制器等光器件自身成本较高，并且在使用这些光器件时，必然要增加与其配套的用于处理电信号的器件，这导致光发射机的成本较高，结构过于复杂。

其次，由于现有技术公开的光发射机使用多个光器件，还会引入两个光调制器的调制信号之间相位对准的问题。目前，实现两个调制信号之间的相位对准是相当复杂的。

最后，现有技术的技术方案中使用的可调分频器结构复杂，不能使用现有的成熟器件来实现，这增加了光发射机的复杂程度，更进一步增加了光发射机的成本。

发明内容