[发明专利]级联两个相位调制器产生光交错四相相移键控码的方法及装置

说明书

(一)技术领域

本发明属于下一代全光通信网络的新型器件，用于光信号传输系统和光标记交换网络减小调相码型信号通过带通滤波器后的包络起伏。

(二)背景技术

目前，高速光通信系统中已经采用不同码型进行信号的传输，而光四相相移键控码(QPSK)作为一种矢量调制格式(vector modulation format)最早应用于光通信系统的报道是在2002年的OFC会议上公开的。该码型调制格式提出之后，一直引起了研究人员的广泛兴趣。其中的一个标志是2004年6月在San Francisco举行的“Workshop on Advanced Modulation Formats”会议上，专门就该码型调制格式的应用进行了多方面的研究。该码型调制格式应用于光通信系统主要有以下优点：1、在相同符号传输速率下，QPSK信号可以维持色散容限不变，而提高系统通信容量达到二相相移键控码(BPSK)信号的两倍，并且频谱宽度窄于BPSK信号；2、在相同比特传输速率下，QPSK信号的码元延迟时间大于BPSK信号。显然，码元宽度增大，就会增加码元的能量，能减少由于信道特性引起的码间干扰影响，也能提高无补偿情况下的色散容限。3、QPSK信号可以实现恒定包络或近似恒定包络的传输，能有效抑制信号在光纤中传输所受的非线性负面效应影响。4、与BPSK信号类似，使用平衡接收机检测信号，相比较接收幅移键控码(ASK)信号能提高3dB的接收灵敏度。

人们提出了产生QPSK信号的不同方法，典型的例子有[R.A.Griffin andA.C.Carter，“Optical differential quadrature phase-shift key(oDQPSK)for highcapacity optical transmission，”OFC 2002，WX6(2002)]和[Michael O，Torsten F.Comparison of different DQPSK transmitters with NRZ and RZ impulseshaping[C].San Francisco，2002，paper ThB2.7-8]。但QPSK四个信号点的任何过渡都是可能的：00-11，11-00，10-01，01-10，都是对角线上的过渡(在星座图上)，造成180度的过渡点。当传输后，这将造成最大的包络起伏，而包络起伏将使信号的频谱扩展，对相邻信道产生干扰，所以目前提出的QPSK信号码型应用于光通信系统并不是一种理想的调制方式。而为了消除QPSK码型的“对角线过渡”，我们提出一种产生光交错四相相移键控码(OpticalSQPSK)方法及装置，而这种码型消除了“对角线过渡”，并且相位变化的最大值为90度，而不是QPSK的180度。信号通过带通滤波器后包络起伏小，性能可以得到改善，当码元转换时，相位变化不连续，存在90度的相位跳变，因而高频滚将慢，使得频带较宽。

(三)发明内容

本发明针对上述情况，提出了一种产生光交错四相相移键控码的装置，并且该装置实现简单且价格低廉，技术可行。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种级联两个相位调制器产生光交错四相相移键控码的的方法，其特征在于包括以下步骤：

连续波激光器产生并输出光信号；

所述的光信号通过两个级联的相位调制器和一个电延时器进行交错的数据加载；

所述的两路通过两个相位调制器交错加载的数据信号通过第二个相位调制器输出光交错四相相移键控码。

本发明提供的产生装置由连续波激光器，数据信号源，电延时器，两个相位调制器组成，其特征在于：两个相位调制器由两个数据信号源输出的非归零码(NRZ)数据进行加载，所述的第一个相位调制器的输入端与连续波激光器相连，第一个相位调制器的输出端与第二个相位调制器的输入端相连；所述的调制第一个相位调制器的数据信号源和调制第而个相位调制器的数据信号源的调制速率一致；所述的调制第二个相位调制器的数据信号源比调制第一个相位调制器的数据信号源通过电延时器在时间上延迟半个符号调制周期(如果调制速率为20Gbit/s，那么延迟25ps)，从而在所述的第二个相位调制器的输出端输出40Gbit/s的光交错四相相移键控码。

所述的光交错四相相移键控码产生装置可以直接应用到光信号传输系统的发送端，也可用作光标记交换网络的载荷产生装置，其目的都是增加通信容量。