[发明专利]相干光接收器

说明书

技术领域

本发明涉及在光传输系统中使用的光接收器，更具体地说，涉及不依赖于信号光的偏振状态的相干光接收器类型的光接收器。

背景技术

为了实现40吉比特每秒(Gbit/s)或以上的超高速光传输系统，已经开发出了RZ-DQPSK(归零制四相差分移相键控)调制格式的收发器。今后，仍希望进一步提高RZ-DQPSK收发器的光噪声免疫性，并希望例如通过用强电信号处理来代替大型的光可变色散补偿器以使其小型化。作为对此进行实现的装置，例如希望采用诸如零差类型、内差类型或外差类型的相干接收方法，并对此进行了研究(例如参见F.Derr，“Coherentoptical QPSK Intradyne system：Concept and digital receiver realization”，Journal of Lightwave Technology.Vol.10，No.9，p.1290-1296，September1992)。通过采用相干类型的接收器，光噪声免疫性提高了大约3dB，并且与延迟直接检测相比，可以看到，由于光电转换之后的电信号处理而使对波长色散失真的补偿能力显著提高。

然而，在上述相干光接收系统中，存在的固有问题是，如果从包含在光接收器中的本机振荡器光源输出的本机振荡器光的偏振状态与接收的信号光的偏振状态正交，则其不能被接收。在光传输路径上传播的接收信号光的偏振状态由于光传输线路的状态而连续地发生变化。因此解决以上问题的方案是非常重要的。

作为用于克服相干光接收器的偏振相关性的常规技术，例如，已经知道了下面将示出的方法(例如，参见L.G.Kazovsky，“Phase-andPolarization-deversity coherent optical techniques”，Journal of LightwaveTechnology，Vol.7，No.2，p.279-292，February 1989，和A.D.Kersey等人的“New polarisation-insensitive detection technique for coherent optical fibreheterodyne communications”，Electronics Letters，Vol.23，p.924-926，Aug.27，1987)。

(I)采用不间断跟踪自动偏振控制器的方法，该不间断跟踪自动偏振控制器能够进行控制以使连续地接收的信号光的偏振状态与本机振荡器光的偏振状态彼此接近。

(II)采用偏振分集光接收前端的方法，在该偏振分集光接收前端中，混相电路和光电转换部都是双份的。

(III)采用偏振复用光作为本机振荡器光(该本机振荡器光具有相互正交的偏振分量并且该偏振分量中的一个的光频被移频成大约为信号带宽的两倍或更多倍)并通过在光电转换后在频域中进行信号分离而针对该偏振分量中的每一个执行相干接收和检测的方法。

然而，在上述这些常规技术中，存在的问题是难以实现小尺寸、偏振无关并能够接收诸如40 Gbit/s的极高速调制信号光的相干光接收器。即，为了实现上述方法(I)，不间断跟踪自动偏振控制器是必须的，因此难以小型化。并且，为了实现上述方法(II)，两倍以上尺寸的大规模光接收前端电路是必须的，因此难以小型化。此外，为了实现上述方法(III)，具有相对于信号带宽三倍以上的宽带光接收带的电路是必须的，因此难以对高比特率的信号光进行处理。

这里具体描述上述方法(III)的问题。