[发明专利]一种基于偏振辅助相敏放大的多通道全光解聚合方法

说明书

本发明公开了一种基于偏振辅助相敏放大的多通道全光解聚合方法，涉及光通信领域，包括共轭信号产生和偏振辅助的相干叠加过程。鉴于目前全光信号处理技术在多波长信号处理方面临的困难，该方法能够有效缓解处理过程中通道间的混频干扰，此外偏振辅助的机制还能够有效降低非必要的非线性作用。该方法简单有效，适用范围广泛，能够实现多通道QPSK向两路BPSK信号转换，对高阶QAM信号同样适用，同时也可用于灵活光网络中的全光交换节点，提高光交换的灵活性。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种在波分复用系统中的基于偏振辅助相敏放大的多通道信号全光解聚合方法。

背景技术

灵活光网络能够根据业务的实际带宽需求分配带宽资源，使得运营商能够根据所需距离的频谱效率最高的格式来优化网络，调制格式的多样性满足了业务的多样性。MPSK(multiple phase shift keying)、MQAM(multiple quadrature keying)因其高频谱效率广泛应用于核心传输网，由于大部分业务占用的带宽资源并不是很高，所以接入网中大多使用低阶调制格式，这样有利于资源分配及用户接收，因此高阶调制格式信号的聚解聚合技术成为灵活光网络的关键技术之一。

目前针对单通道的光信号处理技术已经得到了广泛关注和研究，但是多路信号的非线性效应更加丰富，将导致多路光信号之间的相互作用，因此针对多路光信号并行处理的方法并不多见。现有的几种处理方法，大都结构复杂，或者需要预留保护带，不能够处理等间隔的多路信号，因此，应用现有技术进行多路信号的全光处理效率较低。

发明内容

本发明提供一种适用于灵活光网络的多路光矢量信号的全光解聚合方法，旨在解决光网络中多路信号的全光处理问题，且有效避免了目前多波处理方法存在的信号间非线性干扰的问题。本发明提出一套完整的多通道全光解聚方案，其主要思想是利用环形结构实现信号间混频干扰与信号分端口输出，避免混频干扰对信号处理产生的影响，同时偏振辅助的方式能够有效降低非必要的非线性作用。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

步骤1，信号产生：光梳将产生数量众多的相干频率光，分别用作多路输入信号以及泵浦，调整偏振态，分为两组，分别输入环形结构的两个端口；

步骤2，共轭信号产生：将两组信号以及对应的泵浦分别输入环形结构，经历双向四波混频之后，将在多路信号的正交偏振态上产生各自的共轭谐波，环形结构也将输出两路信号；

步骤3，偏振辅助的相干叠加：在接收端，从输出的两路信号中分别滤出多路信号，调整偏振投影的角度，控制增益轴，实现多路信号I路和Q路的解聚合。

所述信号产生与发射过程中，需要控制信号间频率间隔以及泵浦与信号间频率间隔，以输入信号数量等于4为例，将需要5路泵浦，泵浦P1与泵浦P2频率间隔为6Δ(Δ表示光梳产生的梳齿间的固定频率间隔)，泵浦P2与泵浦P3频率间隔为18Δ，其他泵浦间隔依次按照上述方式配置，4路信号分别位于俩俩泵浦的中心频率处(以通道1信号为例满足)；信号S1与S2与泵浦P1、P3以及P5同偏振，信号S3与S4以及泵浦P2和P3位于正交偏振；将信号1与2以及所有泵浦分为一组，输入环形结构的一个端口，剩余的信号3与4输入另外一个端口。

所述环形结构由两个环形器、一个耦合器以及一段高非光纤组成。环形结构的原理如图1(a)所示，将在各路信号的正交偏振态上产生共轭谐波。产生共轭谐波idler与信号同频率，但是分布与不同的偏振态，相位满足(以信号1的共轭谐波为例)。多路信号输入时候已经考虑相互间的混频，因此以输入信号S1和S3为例，分析输出端口的信号。在利用该图所示装置产生共轭谐波的过程中，A₁和B₁的输入信号表示为：