[发明专利]光解调装置及方法

说明书

技术领域

本发明大致涉及光通信领域，且具体涉及解调和接收具有差分四相相移键控(DQPSK)格式的光信号的方法和装置。

背景技术

光DQPSK是一种极具前景的调制格式，因为其高接收器灵敏度、高频谱效率、高滤波性和色散容限高，所以它正在吸引着商界的关注。尤其吸引人的是，DQPSK可以与幅度调制联合使用以取得更高的频谱效率。

在光DQPSK传输中，数据是通过相邻比特间光相位的不同来传输的。为了检测DQPSK传输中包含的数据，需要使用光解调器将相位编码信号转为强度编码信号。通常而言，这种光解调器都由一对光延迟干涉仪(ODL)构造而成。

然而，现有光解调器的结构相当复杂，对两个ODL中的每个的两臂间的绝对相差需要进行精确的控制，以及任何数据恢复电路前的多光路(optical path)间的精确长度匹配。另外，传统的ODL是基于光纤或基于平面波导的，它对温度敏感，且因此要求精确的温度控制与稳定，尤其是在应用到高性能的光传输系统中时。

发明内容

本人发明了一种光解调器及方法，可避免现有技术的缺点而解调DQPSK信号。更具体地，本发明的光解调器及方法是采用单个光延迟干涉仪(optical delay interferometer)，上述干涉仪包括与1x2耦合器连接的具有两条光路的自由空间迈克尔逊干涉仪(Michelsoninterferometer)。迈克尔逊干涉仪的臂内的移相器产生了两条光路间π/2的相差。

本发明的解调器构造-来自单个自由空间迈克尔逊干涉仪-导致了具有紧凑、可靠等优点，并且还可能构造成大致具有对所不希望的热敏度的抗性。

附图说明

通过参考附图可以更完整的理解本发明：

图1整体示意图，示意了具有用来解调的两台光延迟干涉仪的现有技术的DQPSK接收器。

图2是根据本发明的DQPSK解调器的示意图。

图3是描述了本发明方法的流程图。

具体实施方式

首先参见图1，展示了现有技术的DQPSK解调器100的整体构造。在这种现有技术的光解调器中，具有2比特/符号的光DQPSK信号110通过光放大器(optical amplifier)120放大，它的输出随后由光滤波器130滤波，然后由1x2光耦合器/分离器140分离。

由于DQPSK信号包含两个分支(tributary)，因此光耦合器140的1x2分离对于向两个光延迟干涉仪(ODI)150、152提供信号是必须的，每个干涉仪150、152各包含延迟回路(delay loop)155、156及移相器157、158。(注意此示例性讨论中的相移为+π/4和-π/4)。如前面注意到的，此两相移必须要进行精确控制和保持。更确切的说，对于40-Gb/sDQPSK系统，ODI的自由频谱范围(FSR)近似为20GHz。对由于非完美相移而导致的频率错配(frequency mismach)的容限小于或约为±0.5GHz。另外，基于光纤或基于平面波导的ODI通常表现出约1GHz/℃的温度灵敏度，因此，需要控制ODI的温度，维持在小于或约为0.5℃范围内，这样的要求是相当苛刻的。

继续我们对图1展示的现有技术的装置的讨论，平衡检测器(balanced detector)160、162接收到从ODI 150、152中输出的光信号，平衡检测器160、162的输出被提供到时钟与数据恢复电路(CDR)170、172。就如在这一点已经理解的，现有技术解调器100的各个“分支”允许获取两条分支，分别包括时钟数据恢复电路170、172的DQPSK信号。而且也如上所注意到的，起于光耦合器140且止于位于两平衡检测器160、162处的四个检测器的四条光路具有大致相等的长度。另外，平衡检测器160和时钟与数据恢复电路170间的电气路径长度必须相等于另一平衡检测器162和其时钟与数据恢复电路172间的电气长度。更具体的说，对于40-Gb/s DQPSK系统，比特周期为50ps。由不相等路径长度造成的延迟错匹配的容限仅为比特周期的10％或5ps，它可转换为光纤长度中的仅约1mm。

就如前面所提到且已知了解的，这种现有技术的实现易受温度变化和ODI 150、152间可能存在任何温度变化的影响。作为结果，为了提供温度控制和稳定，就需要额外的性能监测和反馈控制部件，然而这又增加了这种现有技术实现的复杂性和成本。