[发明专利]一种光信号调制系统及其传输系统

说明书

本发明公开了一种光信号调制系统，包括单偏振IQ调制器、相移器、信号预处理装置、偏压调节装置、周期性方波信号发生器，单偏振IQ调制器包括第一马赫‑曾德尔调制器和第二马赫‑曾德尔调制器；信号预处理装置连接第一马赫‑曾德尔调制器，偏压调节装置连接第二马赫‑曾德尔调制器，周期性方波信号发生器连接相移器，第一马赫‑曾德尔调制器和相移器与光纤连接，第一马赫‑曾德尔调制器输出的双边带脉冲幅度调制光信号和相移器输出的第二路激光汇合形成含有数据信号的最终调制光信号；还公开了一种光信号传输系统。本发明的有益效果是：利用单偏振IQ调制器和单个光电探测器，实现对双边带的幅度调制光信号的接收，其性能不受光纤色散的影响。

技术领域

本发明涉及低成本城域网和数据中心光纤传输领域，特别是一种光信号调制系统。

背景技术

随着相干光通信技术在骨干网络中的普及，骨干网中的网络流量已经可以达到40Tb/s以上的容量。当前的流量瓶颈主要转移到了城域网中，其技术难点在于需要低成本的光纤传输技术实现单波长100Gb/s的光信号成功在100公里的单模光纤上进行传输。其中，低成本的要求在于该技术需要与相干光传输技术不同，目前的方案主要是采用直接调制直接检测的方式，相比于相干光传输技术而言，激光器、调制器和接收机的数量都有大幅度的降低。然而，这种直接检测的方式会受到光纤色散带来的严重功率衰减的影响，因此一般采用直接检测架构的光纤通信系统，其传输距离都低于40公里。为了解决这个问题，需要有新的光信号产生和直接检测方法来支持光信号在光纤中传输的距离超过100公里。

发明内容

本发明针对直接接收的光纤通信系统受到光纤色散影响的问题，提供一种光信号调制系统及其传输系统，可以利用单偏振IQ调制器和单个光电探测器，实现对双边带的幅度调制光信号的接收，其性能不受光纤色散的影响。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种光信号调制系统，包括单偏振IQ调制器、相移器、信号预处理装置、偏压调节装置、周期性方波信号发生器，单偏振IQ调制器包括第一马赫-曾德尔调制器和第二马赫-曾德尔调制器；

第一马赫-曾德尔调制器和第二马赫-曾德尔调制器分别接收作为载波的激光所分成的第一路激光和第二路激光；

信号预处理装置连接第一马赫-曾德尔调制器，用于接收原始数据信号，并对原始数据信号进行预处理，得到预处理后的信号，并将预处理后的信号以电信号形式加载到第一马赫-曾德尔调制器上，以对第一路激光进行幅度调制，得到含有数据信号的双边带脉冲幅度调制光信号；

偏压调节装置连接第二马赫-曾德尔调制器，用于调节第二马赫-曾德尔调制器的偏置电压，使第二路激光经第二马赫-曾德尔调制器调制输出后的光强最大；

周期性方波信号发生器连接相移器，用于产生周期性方波，并将周期性方波加载到相移器上，以通过相移器调节第二路激光经第二马赫-曾德尔调制器输出后的相位，使第二路激光经相移器输出后的相位周期性的位于0度和90度；

第一马赫-曾德尔调制器和相移器与光纤连接，第一马赫-曾德尔调制器输出的双边带脉冲幅度调制光信号和相移器输出的第二路激光汇合形成含有数据信号的最终调制光信号。

优选的，信号预处理装置将原始数据信号分为N组信号，每组信号包括M个符号，然后再对N组信号进行复制，并按顺序将N组信号以电信号形式加载到第一马赫-曾德尔调制器上，周期性方波的周期为M个符号的时间长度。

优选的，还包括激光器，激光器用于产生作为载波的激光。

优选的，作为载波的激光以1:1的分光比分成第一路激光和第二路激光。

优选的，第一路激光以1:1的分光比分成两路并分别耦合进入第一马赫-曾德尔调制器的两个支路；第二路激光以1:1的分光比分成两路并分别耦合进入第二马赫-曾德尔调制器的两个支路。