[发明专利]一种单边带信号的发射端、产生方法及直调直检传输系统

说明书

本发明公开了一种单边带信号的发射端、产生方法及直调直检传输系统，涉及光纤通信系统领域。该发射端包括双偏振IQ调制器和起偏器。该双偏振IQ调制器的某一个偏振态的IQ调制器上，加载单边带的I路、Q路模拟信号以及光源信号，且偏置点调节到零点处；另一个偏振态的IQ调制器上，加载光源信号，且其I路、Q路的端口上不加载任何电信号，并通过调节偏置点的位置调节该偏振态上光信号的功率。该起偏器，用于将两个偏振态的光信号映射到一个偏振态上，并实现载波和光信号功率比的调节。本发明能够有效的利用发射信号的功率，能耗损失小，系统传输性能好。

技术领域

本发明涉及光纤通信系统领域，具体来讲是一种单边带信号的发射端、产生方法及直调直检传输系统。

背景技术

随着光纤通信系统中传输容量的增加，当前光网络中的瓶颈已经转移到了数据中心间光互连和城域网光传输网络中，在这类网络中需要采用低成本的方案实现至少100Gb/s的传输速率，其传输距离至少达到100公里。因此，在这种情况下直接调制直接检测的方式是目前受到最多关注的方式之一。然而，为了实现100公里以上的传输，由于低噪声光纤放大器的需要，光纤通信系统的工作波长需要在1550nm左右，这也就意味着采用直接接收的情况下，其性能会受到色散引起的功率损伤影响，这会严重限制直调直检系统的传输距离。尽管采用色散补偿光纤可以有效克服光纤色散带来的影响，但是这也会影响光网络的灵活性，同时增加了光纤传输链路的成本。

为了解决上述问题，科研人员提出了许多方法。目前比较普遍的方案是采用单边带调制的方式：在接收端采用载波和信号直接在光电探测器中拍频的方式，恢复传输后电信号的电场从而可以对色散引起的效应进行补偿。然而，目前的单边带信号产生的方法，都需要将调制器偏置到线性点的位置，因为在直流处要有光载波。这样的方式导致信号的大多数功率都添加在了直流上，从而降低了信号的功率利用率和信噪比，对能耗有较大的损失。因此，这样的技术方案在实际应用中有很大的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种单边带信号的发射端、产生方法及直调直检传输系统，能够有效的利用发射信号的功率，能耗损失小，系统传输性能好。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：提供一种单边带信号的发射端，包括一个双偏振IQ调制器，所述双偏振IQ调制器的光输出端连接一个起偏器；所述双偏振IQ调制器的每个偏振态的IQ调制器均具有三个电接口，分别对应I路、Q路和偏置点调节；某一个偏振态的IQ调制器上，加载单边带的I路、Q路模拟信号以及光源信号，且偏置点调节到零点处；另一个偏振态的IQ调制器上，加载光源信号，且其I路、Q路的端口上不加载任何电信号，并通过调节偏置点的位置调节该偏振态上光信号的功率；所述起偏器，用于将两个偏振态的光信号映射到一个偏振态上，并实现载波和光信号功率比的调节。

在上述技术方案的基础上，所述发射端还包括：

一个激光器，用于产生光源信号，并输入至双偏振IQ调制器中；一个单边带调制模块，用于将原始比特流数据经过预处理后形成单边带的I路、Q路数字信号；一个数模转换器，用于将形成的单边带的I路、Q路数字信号转换为单边带的I路、Q路模拟信号，并输入至双偏振IQ调制器中。

在上述技术方案的基础上，当所述单边带调制模块在基频处的左右两个边带分别实现单边带调制，且在基频处通过留住保护频带使得左右两个边带不重合时，所述发射端形成双单边带信号的发射端。

在上述技术方案的基础上，所述另一个偏振态的IQ调制器的I路、Q路的端口上，通过接入50欧姆的电阻，实现其I路、Q路的端口上不加载任何电信号。

本发明还提供一种单边带信号的产生方法，包括以下步骤：

将单边带的I路、Q路模拟信号以及光源信号加载到双偏振IQ调制器的某一个偏振态的IQ调制器上，并将偏置点调节到零点处，最大化光信号功率；