[发明专利]带全光学判决元件的光学接收器方案

说明书

本发明涉及在光学接收器方案中使用全光学判决元件(all-optical decision element)以便改进RZ系统中常规带宽受限接收器的性能。

为开发新一代光学网络，人们对可在光时分复用(OTDM)系统和 波分复用(WDM)系统中均可使用的归零(RZ)数据格式的关注越来越 多。

已知的最佳常规接收器通过使用放置在其内的成本较高的电子或 光电器件，而在已接收信号上实现电判决(electrical decision)。RZ光信 号具有超过单个信道比特率R的带宽B；最佳RZ接收器带宽由于实 际上是用于非归零(NRZ)数据格式，因而它与带宽B而不是比特率R 成比例。由于RZ系统容量的进一步增大将需要具有更大带宽的脉冲 信号，因此，常规RZ接收器将因而需要成本更高的电子器件和极快 的光电组件，以满足甚至在如用于解复用OTDM信道的较低比特率情 况下的输入信号特征。

本发明的一般目的是通过使用放置在RZ系统中接收器输入端的 附加全光学判决元件以便实现光学域中的第一判决，从而补救上述缺 陷。

鉴于此目的，根据本发明，寻求提供用于RZ系统中光信号的一 种接收器方案，其特征在于，它包括常规接收器，在该接收器输入端 处放置有通过非线性光学元件实现的全光学判决元件。

对于“常规”接收器，我们可指设置为将输入光信号转换为电子信 号的接收器。

也寻求根据本发明实现设计为放置在RZ接收器输入端处以提高 其性能并且包括级联设置的两个NOLM的全光学判决元件。

为理解与现有技术相比的本发明创新原理及其优点说明，下面借 助于附图，通过应用所述原理的非限制性示例方式，描述了其可能的 实施例。在图中：

图1示出根据本发明的装有光学判决器的接收器方案；以及

图2到4示出通过使用本发明获得的性能改进示例。

参照附图，图1示出整体由标号10表示并使用本发明原理的接收 器方案。根据本发明，在整体由标号11表示的常规接收器输入端， 放置有附加的全光学判决元件12，到达输入端13并要指向到常规接 收器的光信号通过该元件。正好在常规带宽受限接收器前使用附加的 全光学超快判决元件允许在光学域做出第一判决而无任何带宽限制， 并且改进了已接收信号的质量。附加的判决元件和常规接收器因而实 现了改进的光学接收器。

使用的常规接收器结构11由于易于为本领域的技术人员想象为 多种可能形式，因而未进一步描述；一般情况下，它将入射光信号转 换成输出电子信号。

全光学判决元件(ODE)由这样的元件组成，这些元件通过使用非 线性光学现象，做出有关应用到它的光信号的判决。

与完全通过电子或光电电路在内部实现判决的常规最佳接收器相 比，非线性全光学现象的极大带宽及开发的低成本、可集成和比特率 透明的光学方案的能力一起使此解决方案更具有竞争力。

人们发现，通过称为非线性光学环路镜(NOLM)的已知光学元件 而实现全光学判决元件是特别有利的。

实际上，通过利用与例如基于半导体器件的其它方案相比允许更 快速操作的NOLM非线性结构特征，可在光学域中获得判决元件。另 外，使用新的高度非线性光纤短剖面(short section)的能力允许提高干 扰仪方案的稳定性和效率。

正如所熟知的一样，NOLM基本上包括连接到光纤耦合器输出门 的光纤环路。输入脉冲因而分成具有与耦合关系成比例的不同量级的 两个脉冲。NOLM的操作一般是基于环路光纤中的自相位调制(SPM)。 脉冲通过环路交互传送(counterpropagate)，并在到达耦合器时重新组 合。重新组合的效果取决于两个交互传送信号在环路中其各自传播期 间已采用的特性(例如，相位)。沿光纤环路的熟知偏振控制器(PC)确 保信号的两部分在NOLM的输出端通过所需的偏振(具体而言，并行) 重新组合。也沿环路放置的衰减器元件可用于使交互传送的信号分量 不平衡。