[发明专利]一种正交偏振光延迟干涉装置和基于该装置的光通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种正交偏振光延迟干涉装置以及基于该装置的光通信系统。

背景技术

本发明中所应用到的技术术语含义如下：

PolSK，Polarization Shift keying，偏振位移键控；

PolMux，Polarization Multiplexing，偏振复用；

DSP，Digital Signal Processing，数字信号处理；

ADC，Analogue-Digital Conversion，模拟-数字转换；

PSK，Phase Shift Keying，相移键控；

SOP，State of Polarization，偏振态；

DI，Delay Interferometer，延迟干涉。

光波是横电磁波，具有偏振特性，对于光纤通信，光的偏振性既带来了偏振模色散、偏振相关损耗等需克服的挑战，也使得在强度、相位、频率等功能之外，利用光的偏振来携带信息。

迄今为止，人们采用了两种技术方式来利用光的偏振性：即偏振位移键控(PolSK)和偏振复用(PolMux)。但是，现有的PolSK技术必须依赖于斯托克斯(Stokes)接收机，其原理是测量出光的Stokes参量以判断偏振态，实现非常复杂。因此，尽管九十年代初就提出了PolSK技术，却一直没有得到商用。而九十年代后期提出的PolMux技术，需要借助于自动偏振控制器，但是目前商用的自动偏振控制器性能有限并且价格昂贵，难以满足PolMux技术的商用要求。

最近业界研究的基于数字信号处理(DSP)的光相干接收技术，可以在不需要自动偏振控制器的前提下，实现电域的偏振解复用，但是光相干接收技术却极其复杂，且目前受制于模拟-数字转换(ADC)等器件的性能，难以在短期内大规模商用。

随着光传输速率的提升，光通信必须提高性能和谱效率，因此，性能相对较优的相移键控(PSK)，以及多进制调制和联合调制等高谱效率的技术得到采用。但是基于此的前述PolSK、PolMux目前在实现上具有诸多不足，必须依靠其他设备来提高谱效率，因此很难到有效应用，更难以发展大规模商用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种正交偏振光延迟干涉装置和基于该装置的光通信系统，其既不依赖于Stokes接收机、自动偏振控制器，或者复杂的相干接收，又可以有效利用光的偏振特性来提高谱效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种正交偏振光延迟干涉装置，包括：一分光器，用于将进入的光分成两光路，其中一光路设置一光延时器，另一光路设置一光相移器；一90°旋偏器，设置于光延时器所在光路或光相移器所在光路；一光耦合器，用于将90°旋偏器所在光路的光和另一光路的光耦合后输出。

在上述技术方案的基础上，所述光耦合器包括一个同相输出端口和一个反相输出端口。

在上述技术方案的基础上，所述正交偏振光延迟干涉装置可以为光纤型、平面光波导型、自由空间光学型、铌酸锂晶体型中的任意一种。

本发明还提供一种光通信系统，包括发射机和接收机，发射机用于完成光信号的预编码和调制，将调制后的光信号经传输链路到达接收机，接收机包括一延迟干涉探测器，其内部设有至少一个如权利要求1、2或3所述的正交偏振光延迟干涉装置，所述接收机还包括一判决解码器，用于对延迟干涉探测器的输出进行判决解码。

在上述光通信系统中，所述与正交偏振光延迟干涉装置相对应的探测装置为平衡探测装置或单端探测装置。

在上述光通信系统中，所述发射机包括一预编码器，用于对原始比特流进行预编码，产生的相应序列，并分别经一相位调制器和一偏振调制器调制到光信号上，所述发射机还包括一产生激光载波的激光器。

在上述光通信系统中，所述预编码器产生的预编码为NRZ码或RZ码，当预编码为RZ码时，所述发射机还包括一个RZ调制器。

在上述光通信系统中，所述相位调制器的相移键控为二进制相移键控、四进制相移键控或八进制相移键控。

在上述光通信系统中，所述相移键控为二进制相移键控时，码元周期为原始比特周期的二倍。

在上述光通信系统中，所述相移键控为四进制相移键控时，码元周期为原始比特周期的三倍，所述相位调制器有两路编码序列。