[发明专利]数字相干光接收器的色散估计

说明书

一种装置，包括：前端，被配置为接收光信号，并将所述光信号转换为多个数字信号；以及处理单元，耦合至所述前端，并被配置为通过优化基于多个数字信号的信号峰值的代价函数，确定光信号中的最佳匹配色散(CD)估计。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2014年11月18日、申请号为14/546,976、题为“数字相干光接收器的色散估计”的美国专利申请的优先权的权益，所述申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

背景技术

光通信系统被广泛用于数据通信中。光通信系统可包括：光发射器，信道(例如，光纤)，以及光接收器。光发射器可将数据编码到光信号上，信道可将光信号从光发射器携带到光接收器，而光接收器可从接收到的光信号中还原出数据。有一类光通信系统是远程光通信系统，其中数据可被光传输链路和/或光纤携带跨越较长距离。远程光通信系统可通过使用相干光传输来提高数据速率，在相干光传输中，数据可被调制到光载波信号的幅值、相位和/或偏振分量上。

在远程光通信系统中，系统性能可能受到码间串扰(ISI)的限制，这可能是光纤损害引起的，如色散(CD)、偏振模色散(PMD)、相位噪声、非线性效应等。例如，CD可引起光信号中不同的光谱成分(如波长)以不同的速度在光纤中传输，并在不同时刻到达接收器，因此会使得携带数据的光脉冲变宽，从而导致ISI。一些系统可通过使用另一条色散反号的光纤来补偿光纤中的色散，但可能要付出增加非线性效应的代价。高速模数转换器(ADC)和/或数模转换器(DAC)的近期进展以及高性能的数字信号处理器(DSP)，使得光纤损害可在DSP中得到数字补偿。

发明内容

在一个实施例中，本公开包括一种装置，包括：前端，被配置为接收光信号，并将所述光信号转换为多个数字信号；以及处理单元，耦合至所述前端，并被配置为通过对基于所述多个数字信号的信号峰值的代价函数进行优化，确定所述光信号中的最佳匹配色散(CD)估计。

在另一个实施例中，本公开包括一种用于估计耦合至光传输链路的光学设备中的色散CD的方法，所述方法包括：通过所述光传输链路接收光信号；将所述光信号转换为多个数字信号；以及通过对基于所述多个数字信号的信号峰值的代价函数进行优化，确定所述光信号所关联的最佳匹配CD估计。

在又一个实施例中，本公开包括一种相干光接收器，包括：前端，被配置为接收光信号，并将所述光信号转换为多个数字电信号；一个或多个频域均衡器(FDEQ)，耦合至所述前端的输出，并且被配置为对所述光信号中的CD进行补偿；以及CD估计(CDE)单元，耦合至所述FDEQ，并且被配置为对基于信号峰值的总和的代价函数进行优化，从而确定所述光信号所关联的最佳匹配CD估计，其中所述最佳匹配CD估计被所述FDEQ用于补偿所述光信号中的所述CD。

通过以下详细描述，并结合附图和权利要求，将可更加清楚地理解这些及其他特征。

附图说明

为更全面地理解本公开，现在将结合相关附图和详细描述进行如下简短描述，其中相似的附图标记代表相似的部件：

图1为光学传输链路的一个实施例的示意图；

图2为数字接收处理模块的一个实施例的示意图；

图3为数字接收处理模块的另一实施例的示意图；

图4为CDE模块的一个实施例的示意图；

图5为CD估计方法的一个实施例的流程图；

图6为CD估计方法的另一实施例的流程图；

图7示出了一个表格的实施例，所述表格比较了基于时钟频调(CT)能量的CDE方法、基于峰值平均功率比(PAPR)的CDE方法、以及基于信号峰值的CDE方法的DSP复杂度；

图8显示了存在CD和窄带电滤波的CD代价函数的实施例的图表；