[发明专利]一种提高多载波光源载噪比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种提高多载波光源载噪比的方法。

背景技术

随着全球宽带业务流量的迅速增长，特别是视频类业务如SDTV（Standard Definition Television，标清晰电视）、HDTV（High Definition Television，高清晰电视）、Online Game（在线游戏）、VOD（Video On Demand，视频点播技术）等的出现，给传输信道容量带来了巨大的压力。目前100Gb/s以太网系统已经成功商用化，下一代通信的紧迫任务就是向着太比特(Tb/s)的以太网传输发展。目前在实现太比特的大容量传输系统的方案中，基于多载波光源的太比特传输系统是一个非常有竞争力的方案。与WDM（Wavelength division multiplexing，波分复用）或者DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用系统）相比，基于多载波光源的系统不需要使用数量巨大（数百个）的激光器，同时，由于多载波光源的子载波都是由同一个种子光源产生，子载波之间的性能一致性很好，载波之间没有频率漂移、间隔完全锁定，可以利用多载波光源的这些特性实现超信道(super-channel)传输，达到更高的频谱效率。

目前，用于太比特传输系统的频率锁定多载波光源实现方法主要有：电光调制器单次深度调制和循环频移器。基于单个MZM（Mach-Zehnder Modulator，马赫-曾德尔调制器）、PM（Phase Modulator，相位调制器）或者级联的MZM+PM的单次深度调制所产生的多载波光源具有很好的稳定性，而且其子载波之间的频率间隔可调谐性好，但是，利用这种方式产生的子载波数目较少，一般在10个左右，多的可以达到30个，光源的载噪比在15～20dB左右。循环频移器是基于IQM（I/Q Modulator，IQ调制器）、MZM或者PM调制器构成的环状结构的循环调制，其优势是不需要高的驱动电压，具有产生大数目子载波的能力，同时可以控制输出的子波数目及中心频率，平坦度较好；但它需要在环路中使用光放大器来补偿环路中的能量损耗，这样就不可避免的会引入ASE（amplified spontaneous emission，放大自发辐射）噪声，并且随着循环次数的增加，噪声会不断累积，导致光源最终输出的载噪比降低。

目前文献中公开的采用循环频移器产生的多载波光源的载噪比在20dB左右，只能满足PDM（Polarization Division Multiplexing，偏分复用）-QPSK（四相相移键控信号）传输要求。然而，在太比特传输系统中，发射端一般需要采用PDM-16QAM（正交幅度调制）甚至PDM-64QAM格式的高阶调制码型，它们对光源光信噪比的要求分别在20dB及29dB以上，相应的光源载噪比为27dB和36dB。

综上所述，现有技术仍然无法实现大幅度提高载噪比，同时降低引入的ASE噪声。

发明内容

（一）要解决的技术问题

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是如何在降低放大器引入的放大自发辐射噪声的同时，大幅度提高载噪比。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种提高多载波光源载噪比的方法，包括以下步骤：

S1、在光放大器之后设置时延干涉仪；

S2、入射到所述时延干涉仪的信号被分成强度相同的两路，一路为时延路，用于对信号附加时延，另一路为调相路，用于对信号附加相位；

S3、所述时延路和所述调相路合并，通过选择合适的时延和相移实现对所有子载波中心频率处干涉相长和相邻子载波间中点频率处干涉相消。

进一步地，所述时延干涉仪为马赫-曾德尔结构。

进一步地，所述时延路输出的光信号为其中E(ω)为入射光信号的频域分量，ω为光信号的角频率，τ为所述时延干涉仪中所述时延路的时延大小，且τ＝1/f_s，其中f_s为载波频率间隔。

进一步地，所述调相路输出的光信号为其中为所述调相路的相移。

进一步地，所述在所有子载波中心频率处实现干涉相长的条件是其中为所述延时路与所述调相路的相位差，k为非负整数。

进一步地，所述在相邻子载波间中点频率处实现干涉相消的条件是

进一步地，所述方法适用于环路结构的多载波光源或光频梳。

进一步地，所述方法还适用于非环路结构的多载波光源或光频梳。

（三）有益效果