[实用新型]一种具有时钟传输功能的相干接收单跨距传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种相干接收单跨距传输装置，特别是涉及一种具有时钟传输功能的相干接收单跨距传输装置，本实用新型属于通信领域。

背景技术

单跨距长距离传输除了可以应用在一些特殊场合如沙漠、高原、湖泊、海峡、海底光缆以外，由于中间没有任何中继，大大节省了建设站点和维护站点的成本，近年来在一些专业领域的应用也非常多。单跨距传输系统除了要保证系统稳定的传输以外，最大的目标是传输更远的距离。所以近年也发展了很多的技术，包括：功率放大器、前置放大器、拉曼放大器、前向纠错技术、非线性抑制技术、遥泵等技术。相位调制相干接收技术由于降低了码速率从而减小系统光信噪比OSNR（Optical Signal Noise Ratio ）容限，可以再进一步提升传输距离；是单跨距传输中有希望使用的一种技术。但是相位调制相干接收系统中接收端进行ADC(Analog-to-Digital Converter）采样时由于采样的时钟源总是不可避免的存在频偏、抖动和漂移，使采样的序列存在一个频率和相位的定时误差，导致后面的CMA算法、频偏估计和载波恢复不能得到正确稳定的结果。目前关于相干光接收的时钟恢复研究方案有基于反馈结构的时钟恢复和基于算法的全数字的时钟恢复；两者都基于gardner算法来计算定时误差；实现起来都有相当的难度。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种采用时钟传输功能的相干接收单跨距传输装置，从而解决相位调制相干接收传输系统中接收端时钟与发射端时钟存的频偏的问题，使系统不需要进行复杂的时钟恢复算法来进行时钟恢复就可以得到稳定的ADC采样结果。

本实用新型实现原理为：发射端用与发射数据信号同步的时钟作为光发射模块的调制信号，光发射模块的波长与数据信号波长不同，两者经过WDM合波器进行合波进一根光纤进行传输；接收端再用WDM合波器从前置放大器输出光信号中分出时钟的波长和信号的波长；时钟的波长进光接收模块进行光电转换，再经过倍频后给相干接收部分的ADC采样芯片作为采样时钟。

本实用新型所采用的技术方案是： 

一种具有时钟传输功能的相干接收单跨距传输装置，包括ITLA光源、DP-QPSK调制器、驱动放大器、偏置点控制器、功率放大器、光纤、前置放大器、相干接收板，第一合波器设置于DP-QPSK调制器、功率放大器之间，第一合波器的另一个端口依次连接有时钟发射光模块、时钟和数据发生模块；时钟和数据发生模块的数据发射端连接驱动放大器；第二分波器设置于前置放大器和相干接收板之间，第二分波器合波端同前置放大器相连接，第二分波器一路分路端同相干接收板相连接，第二分波器另一路分路端依次连接时钟接收模块、时钟模块；时钟模块包括CDR单元和锁相环倍频器；相干接收板包括相干接收机、ADC采样单元、FPGA单元。

所述第一合波器和第二合波器为WDM合波器。

所述时钟发射光模块产生的时钟信号传输波长为1530nm~1560nm范围内的光波长。

所述时钟和数据发生模块中产生的时钟信号频率为38.88MHz。

所述功率放大器的输出功率采用7dBm。

本实用新型具有下列优点：

1）本实用新型提供了一种具有时钟传输功能的相干接收单跨距传输装置，可以保证时钟信号对数据信号没有干扰，解决了相干技术在长距离系统中的应用一个重要问题。

2）通过寻找最优的时钟信号的频率，和对时钟再进行CDR的方案来达到最远的传输距离；  

3）使系统不需要进行复杂的时钟恢复算法来进行时钟恢复。该方法用与信号光不同的另一个波长来传输时钟信号，数据信号和时钟信号都经过EDFA放大器和RAMAN放大器来降低OSNR容限和提升传输距离。本实用新型可以达到目的是经过传输之后的时钟倍频之后给接收端的ADC采样芯片作为采样时钟，用该时钟采样得到的数据可以给后面的算法准确的恢复出发射端的原始数据。

附图说明

图1、本实用新型装置的结构示意图；

图2、本实用新型中时钟不经过时钟恢复单元时的波形；

图3、本实用新型中时钟经过时钟恢复单元时的波形；

其中：

1、ITLA光源；               2、DP-QPSK调制器；

3、驱动放大器；              4、偏置点控制器；

5、时钟和数据发生模块；      6、时钟发射光模块；

7、第一合波器；              8、功率放大器；