[发明专利]基于FSK-D8PSK-ASK-PolMUX的高速光传输系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术，特别涉及一种基于FSK-D8PSK-ASK-PolMUX的高速光传输系统和方法。

背景技术

随着网络化时代的到来，人们对信息的需求与日俱增。光通信技术由于具有带宽资源大和制造成本低等优点而使光传送网成为了下一代宽带通信网的基础，并作为信息传输技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起着十分重要的作用。随着通信技术的不断演进和新业务井喷式的涌现，人们对通信网络的带宽和容量提出了越来越高的要求，光通信系统正朝着更高速率、更高传输容量与更长传输距离的方向发展。随着业务速率需要的提升，光纤通信正在从单通道、低速率向多通道、超高速的新一代全光通信网络演进，通信和信息产业领域中新一轮的国际竞争正在酝酿之中。100Gb/s光传输技术正是构筑新一代光通信网络的核心技术和支柱，发展100Gb/s、400Gb/s甚至1Tb/s的高速率传输系统已成为光通信业界的研究重点，现有技术已不能满足在此高速系统下对误码率和低成本要求。为了充分利用现有光通信系统传输更大容量的信息，同时节省巨额的基站建设和光纤升级开支，研究提高频谱利用率的新技术受到了国内外光通信领域的关注。

众所周知，光信号的电场参量表达式如下：

E(t)=PA(t)exp{j[ω0t+φ(t)]}---(1)]]>

包括振幅A(t)、频率ω₀(t)、相位φ(t)和矢量方向(偏振方向)由此相对应的，调制振幅可以得到ASK或强度调制(IM)信号，调制频率则产生FSK信号，调制相位产生PSK或DPSK信号，调制偏振方向产生POLSK信号。ASK调制具有结构简单、成本低廉和技术成熟等优点，但不适用于高频谱密度传输；频移键控(FSK)具有高接收机灵敏度、高光纤非线性容忍度、易解调、更好的色度色散抑制等优点，但受响应速度的限制；PSK具有最高频谱效率、更高的光纤的材料色散(CD)和偏振模色散(PMD)容忍度、很好的抑制光纤中的非线性效应、更高的光信号功率变化容忍度等优点，但对激光器的线宽、频率偏差容忍度要求较高；PolSK具有光信号功率恒定、高非线性效应容忍度、光信号的直接偏振检测等优点，但受响应速度、相位等影响。当前的一个有效措施是利用光波的频率、强度、相位和偏振等参量中的一个或几个作为新型的信息载体，以得到时域波形和频域频谱具有不同特性的各种调制格式信号。采用两种调制格式相结合的方式称之为正交调制方式，采用两种以上调制格式相结合的方式称之为超正交调制方式。

目前国内外大多采用ASK与DPSK(差分相位调制)或DQPSK(差分四相位调制)相结合的正交调制方式。这些关于正交调制方式的高速光传输科研结果表明，使用振幅和相位调制叠加ASK-DPSK，或者频率和振幅调制叠加FSK-ASK的方式，与传统单一的调制方式相比所需要的接收机带宽低，可以降低光纤传输中四波混频等非线性损伤，具有更高的接收机灵敏度和更大的光纤色散和非线性容忍度。

图1为现有的基于正交调制方式的光传输系统结构示意图。现结合图1对现有的基于正交调制方式的光传输系统进行说明，具体如下：