[发明专利]一种相干发射机、控制相干发射机的方法及相干收发系统

说明书

本申请实施例公开了一种相干发射机、控制相干发射机的方法及相干收发系统。相干发射机包括：第一调制器、第二调制器、第一分束器、相移调整单元、第一合束器、第二合束器、第一PD和控制器。第一分束器对输入的第一光信号进行分路得到第二光信号和第三光信号；第一调制器调制第二光信号得到第一调制信号；相移调整单元对第一调制信号中的第一子信号进行相位调整，并对相位调整后的第一子信号中的第四子信号进行相位调整；第一合束器对第一调制信号中的第二子信号和相位调整后的第四子信号进行合路得到第一合路信号；第一PD对第一合路信号进行光电转换得到第一电信号；控制器根据第一电信号控制加载在相移调整单元上的电压。

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种相干发射机、控制相干发射机的方法及相干收发系统。

背景技术

近年来，随着数据中心内部及数据中心之间的信息交换量极速增长，直接调制模式受限于器件带宽，已难以满足单波200G乃至单波400G的需求。相干调制模式因其频谱效率高、单波调制速率高而受到青睐，将逐步应用于短距光传输系统。

相干调制需要在同相正交(In-phase and Quadrature，I/Q)信号之间实现90°相移。通常的设计是，通过在集成芯片的热调器(heater)上加载一定的电压来实现。然而，在信号的调制过程中，可能会由于热调器的不稳定而导致90°相移存在偏差，使得调制的相干信号质量变差。

发明内容

本申请实施例提供了一种相干发射机、控制相干发射机的方法及相干收发系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种相干发射机。相干发射机包括第一信号调制模块、第一光电二极管(Photo-Diode，PD)和控制器，第一信号调制模块、第一PD和控制器相互连接，其中，第一信号调制模块包括第一调制器、第二调制器、第一分束器、相移调整单元、第一合束器和第二合束器。具体地，第一分束器对输入的第一光信号进行分路得到第二光信号和第三光信号。第一调制器调制第二光信号得到第一调制信号。第二调制器调制第三光信号得到第二调制信号。相移调整单元对第一调制信号中的第一子信号进行相位调整，并对相位调整后的第一子信号中的第四子信号进行相位调整。第一合束器对第一调制信号中的第二子信号和相位调整后的第四子信号进行合路得到第一合路信号。第二合束器对相位调整后的第一子信号中的第三子信号和第二调制信号进行合路得到第二合路信号。第一PD对第一合路信号进行光电转换得到第一电信号。控制器根据第一电信号控制加载在相移调整单元上的电压，以使得第一相位差在预设范围内。

需要说明的是，相干发射机包括I/Q两路的信号调制，第一调制器位于Q路上，第二调制器位于I路上。第一调制信号与第二调制信号具有相同相位。相位调整后的第一子信号与第一调制信号之间具有第一相位差，相位调整后的第四子信号与第一调制信号之间具有第二相位差，第二相位差是第一相位差的二倍。

在该实施方式中，相干发射机的Q路上的一部分光用于相位调整并和I路上的光进行相干调制，Q路上的另一部分光用于监控相位调整后的相位差是否在预设范围内，若否，则控制器可以调整加载在相移调整单元上的电压，以将相位差调整到预设范围内。通过这种监控和调节的方式，在不影响业务传输的前提下，可以实时监控相位调整后的相位差，并将相位差控制在预设范围内，提高了相位调整精度，使得相干设计调制的相干信号质量更好。另外，相干发射机的结构和控制方法中无需设置数模转换器(Digital-to-AnalogConverter，DAC)和模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)等复杂的电器件，便于集成，且器件成本更低，功耗更小。

可选地，在一些可能的实施方式中，相移调整单元包括相移器、第二分束器和第三分束器，控制器所控制的电压加载在相移器上。具体地，第二分束器对第一调制信号进行分路得到第一子信号和第二子信号。相移器对第一子信号进行相位调整。第三分束器对相位调整后的第一子信号进行分路得到第三子信号和第四子信号。相移器再对第四子信号进行相位调整。