[发明专利]用于相干光学传输的方法和相关装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于相干光学传输的方法和相关装置。

背景技术

在交换光学网络中，需要能够在大量输入和输出端口之间对大量高速数据信号进行灵活交换的网络节点。如今，在商业上可获得用于高达100Gbit/s的信号速率的光学接口。大型网络节点如今所能够应对的总体业务容量高达每秒数太比特(terabit)的范围。这样的网络节点基于高速电信号交换。

EP2337372A1中描述了一种大容量交换系统，其具有通过以比线路速率更高速率进行驱动的中央光学WDM环进行互连的多个I/O子系统，其通过引用被结合于此。该I/O子系统在光学突发模式中以不同波长传送信号并且信号通过该环被广播至所有其它子系统。采用可调谐接收器接收来自不同子系统的信号突发。

发明内容

本发明提供了一种允许对相干光学接收器进行非常快速的调谐并且可以在如以上所提到的交换系统中使用的方法以及相关系统和装置。

特别地，用于在光学通信中使用的装置具有相干光学接收器，其具有适于使用本地振荡器信号对所接收的光学信号在频率上进行降频转换的O/E转换器级，用于对经O/E转换的信号进行采样的模拟/数字转换器级，和用于对经采样信号进行处理以恢复所传送的数据信号的数字处理器。该装置进一步包含波长选择器，其用于从分布网络中选择具有可配置波长的未调制光信号以便用作所述本地振荡器信号。

附图说明

现在将参考附图对本发明的优选实施例进行描述，其中：

图1示出了具有通过光学环进行互连的多个子系统的系统；

图2示出了用于在权利要求1的系统中使用的光学收发器；和

图3示出了在图2的收发器中使用的快速波长选择器的实施方式。

具体实施方式

光学相干接收器的原理和设计在IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics，vol.16no.5，2010年9-10月，pp.1227-1234，A.Leven等人的文章“Real-Time Implementation of Digital Signal Processing for Coherent Optical Digital Communication Systems”中有所描述，其通过引用结合于此。

其中所描述类型的相干光学接收器包含本地振荡器(LO)激光器、光学混合、光电接收器(photo-receiver)阵列、ADC阵列、数字信号处理器和数据宿，其通常包括解码器和客户端接口。

针对偏振复用的单载波PSK或QAM输入信号，90°光学混合将所接收的信号与LO激光器的信号以及该LO激光器信号的90°相移副本进行混合。针对每个偏振单独执行该信号与LO基准的混合。在光电检测和线性放大之后，信号—即偏振的两个方位的同相(I)和正交(Q)信号分量—通过利用ADC阵列对它们进行采样而从模拟域被转换。该经AD转换的信号随后由DSP所处理，DSP能够以ASIC或FPGA来实施。该处理在第一步骤中包括接收器前端的缺陷校正，随后将对信道的累积色散进行补偿。在下一个步骤中，将恢复符号时序。接下来，撤销光纤的偏振旋转。这通常结合针对偏振模式色散(PMD)和其它损伤的均等化来完成。最后，在能够对符号作出判决之前必须恢复载波相位和频率。一些步骤的处理顺序也可以有所变化。一些步骤可以针对专门的信道被省略。

在相干光学接收器中，能够通过将本地振荡器信号调谐为适当波长而从WDM输入信号中选择波长信道。在一些应用中，用于将接收器调谐至新的波长的时间应当非常短，例如处于纳秒范围。这对于通过调谐本地振荡器激光器来实现而言是具有挑战的。

因此，依据以下所描述的实施例，本地振荡器激光器被用于cw激光的分布网络以及从该分布网络中选择适当波长作为本地振荡器信号的波长选择器所替代。该分布网络可以由固定网格上的中心DWDM波长的激光器组进行馈送。作为替代，能够将分散的LO激光器组合在该分布网络上。该分布网络可以是如光纤环或光纤星形或者其组合的光学总线系统。

图1示出了通过光纤环进行互连的四个子系统S1-S4。光纤环R具有用于数据信号的两条光纤F1、F2以及用于cw激光分布的专用的第三光纤DF，该cw激光用于在子系统S1-S4中的接收器中用作LO信号。