[发明专利]基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统

说明书

本发明属于高阶调制信号发生技术领域，具体为基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。本发明系统使用激光器产生激光源，使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍；使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用的强度调制光信号产生；使用光电探测器基于平方率检测将调制器产生的PDM‑OOK信号转化为电信号，得到基带PAM4电信号。系统使用模拟二进制电信号直接驱动双极化光强度调制器，并借助于双极化光强度调制器和光电探测器实现基带PAM4电信号的产生，省去了DAC模块。本发明可降低系统成本，有效提升频谱效率，在未来高速传输通信系统中发挥巨大优势。

技术领域

本发明属于高阶调制信号发生技术领域，具体涉及基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。

背景技术

随着云计算、人工智能、虚拟/增强现实等技术的迅速发展，人们对于通信系统传输容量的需求正在爆炸式地增长。无论是对于光线通信系统还是无线通信系统来说，提高系统传输容量的最直接方法有两个：增加信号的可用带宽以及提升系统的频谱效率。已经有很多工作着手于寻找新的通信波段以扩大系统的可用带宽范围。而新波段的通信系统大都需要与传统通信不同的硬件来支持，而且目前还难以用于实际生产中。因此，提升当前通信系统的频谱效率是最为直接有效的传输容量提升方法。

NRZ编码的二进制信息是最为基础的信号调制格式，被广泛应用于各种通信系统中。而为了提升系统的频谱效率，往往需要采用更高阶的调制格式，如脉冲幅度调制（PAM）、正交幅度调制（QAM）等。考虑到系统复杂度和成本，强度调制的PAM格式是较为理想的选择。然而，将二进制信息转换为高阶调制格式的信号需要数模转换器（DAC）来实现，在系统中引入数模转换器将增加系统的成本。并且，在需要大规模铺设的无线接入网中，成本及功耗是系统设计的重要考虑因素。

因此，本发明提出一种基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。使用激光器产生激光源，使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍。使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用（PDM）的强度调制光信号产生。使用光电探测器（PD）将调制器产生的PDM-OOK信号转化为电信号，得到基带PAM4电信号。系统使用二进制信号直接驱动一个双极化光强度调制器，并借助于PD平方率检测最终实现PAM4电信号产生，避免了DAC的使用，提高了调制效率，降低了系统成本和复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统，以避免DAC的使用，提高调制效率，降低系统成本。

本发明提供的基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统，包括：数据源，激光器，双极化光强度调制器，光放大器，光电探测器；其中：

所述数据源，为原始的模拟二进制信号，用于驱动双极化光强度调制器；

所述激光器，用于产生光纤通信指定的连续波激光；

所述双极化光强度调制器，用于调制激光，实现偏振复用的光强度信号产生；

所述光放大器，用于放大光信号功率；

所述光电探测器，平方率探测产生基带PAM4电信号。

本发明中，PAM4电信号产生系统工作流程为：

使用激光器产生激光源；使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍；使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用的强度调制光信号产生，其两个偏振态之间成正交关系；使用光电探测器对PDM-OOK信号进行平方率探测，得到基带PAM4电信号。