CN101783711A

CN101783711A - 一种基于d触发器的解复用方法及其系统

Info

Publication number: CN101783711A
Application number: CN200910020914A
Authority: CN
Inventors: 延双毅; 张建国; 赵卫
Original assignee: XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS
Current assignee: XiAn Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-21

Abstract

本发明涉及一种基于D触发器的解复用方法，其包括步骤：1)将光信号转换为电信号；2)将电信号预放大；3)将电信号输入D触发器；4)调整用于触发D触发器的时钟脉冲和电信号输入的时间关系，使D触发器在时钟触发采样时对准输入的电信号幅值最大处，使D触发器能够对指定的信号进行取样判断，进而改变D触发器的输出状态，输出非归零码电信号。能够完成光网络和电网络之间的全面兼容；具有很好的灵活性，通过合理的设置时钟频率，能够获得不同的解压缩比，稳定性高，能大大改善信号的质量。

Description

一种基于D触发器的解复用方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种信号处理方法及其系统，具体是一种基于D触发器(Flip-Flop)的解复用方法及其系统。

背景技术

在高速光通信网络中，特别是OTDM系统中，需要将低速信号采用速率倍增的方法获得高速复用信号。但是经过传输处理之后，还需要将复用的高速信号解复用到低速的信号。这就涉及到光解复用技术。目前已有多种解复用的方案，大部分基于各种非线性效应，例如半导体光放大器(SOA)中四波混频，交叉增益调制，交叉相位调制等非线性效应，非线性光纤中的交叉相位调制，谐波产生等效应，以及电吸收调制器的电致吸收效应、交叉吸收调制效应等。但是这些解压缩方案实现较为复杂，同时稳定性不高，而且很多方案对输入信号光的偏振方向具有一定的要求，所有这些限制了这些解压缩方案在实际系统中的应用。另外，在电域内，同样在某些场合需要将高速的电信号转换到低速的电信号进行处理，这些都需要一种简单、稳定的解复用方案。

发明内容

为了解决背景技术中所述的技术问题，本发明提供了一种基于D触发器的解复用方法及其系统。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种基于D触发器的解复用方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)将光信号转换为电信号；

3)将电信号输入D触发器；

4)调整用于触发D触发器的时钟脉冲和电信号输入的时间关系，使D触发器在时钟触发采样时对准输入的电信号眼图张开度最大处，使D触发器能够对指定的信号进行取样判断，进而改变D触发器的输出状态，即输出非归零码(NRZ)电信号。

上述步骤1)和步骤3)之间还包括步骤2)：将电信号放大。

上述光信号的比特率是10Gbit/s～40Gbit/s；所述光信号的码型是任意占空比的归零码(RZ)或者非归零码(NRZ)。

上述D触发器是维持阻塞D触发器。

一种基于D触发器的解复用方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

3)将电信号输入D触发器；

上述步骤3之间还包括步骤2)：将电信号放大。

一种实现上述的基于D触发器的光解复用方法的系统，其特殊之处在于：该系统包括光电探测器、D触发器、相移器，光电探测器、相移器均接入D触发器。

上述系统还包括光延迟线，光延迟线接入光电探测器。

上述系统还包括电放大器，光电探测器通过电放大器接入D触发器。

上述D触发器是维持阻塞D触发器

本发明的方法对于光归零码信号能够同时实现信号的解压缩和信号码型从归零码到非归零码的变换，比较适合于在高速光传输网络与低速电信号处理系统之间的转换，能够完成光网络和电网络之间的全面兼容。该解压缩方法具有很好的灵活性，通过合理的设置时钟频率，能够获得不同的解压缩比。解压缩系统对于输入信号的码型没有要求，对归零码和非归零码信号都能够实现解压缩操作。同时该解压缩器具有信号整形功能，通过该系统能够大大改善信号的质量。本发明的方法结构简单，能够实现电路的集成化设计。另外，该解压缩系统对高速光信号采用了电解压缩的方法，相比其它解压缩方法稳定性高。本发明的系统构造简单，易于操作，稳定性好。

附图说明

图1是本发明的方法的示意框图；

图2是本发明的系统的示意图；

图3是对40Gbit/s的光信号在t_Q时、频率为f的时钟信号触发D触发器时解复用的波形图；

图4是待解复用的40Gbit/s的光归零码(RZ)信号眼图；

图5是对40Gbit/s的光信号解复用所得的非归零码(NRZ)的电信号图；

图6是通过本发明的光信号处理方法40Gbit/s光信号解复用的各路解复用信号的误码性能测试图。

具体实施方式

参见图1，本发明的光信号处理方法即一种基于D触发器的光解复用方法，包括以下步骤：

1)将光信号转换为电信号；

3)将电信号输入D触发器；

4)调整用于触发触发器的时钟脉冲和电信号输入的时间关系，使得D触发器在时钟触发采样时能对准输入的电信号信号眼图张开度最大处，从而使得触发器能够对指定的信号进行取样判断，进而改变触发器的输出状态，该信号就是从光信号中解压缩出的低速电信号，解压缩比取决于D触发器的输入时钟频率。由于该触发器在非触发时刻时钟处于维持状态，所以输出为非归零码(NRZ)电信号。

该方法的步骤1)和步骤3)之间还包括步骤2)将电信号放大，以提高系统的灵敏度。

其中，光信号的比特率是10Gbit/s～40Gbit/s，所述光信号的码型是任意占空比的归零码(RZ)或者非归零码(NRZ)；采用更高性能D触发器可以进一步提高速率，其最高值取决于D触发器本身的带宽。

上述方法，如果是对电信号的解复用(解压缩)，则步骤1)可以省略，整个过程中对输入的电信号的码型不作要求，即归零码(RZ)或者非归零码(NRZ)的电信号都能够实现解复用(解压缩)操作。

参见图2，本发明的系统包括光延迟线、光电探测器、电放大器、D触发器、相移器，光延迟线接入光电探测器、光电探测器通过电放大器接入D触发器，相移器接入D触发器，在对光信号解复用的时候，通过光延迟线调节光信号的输入时间，或者通过调节时钟输入端口的相移器，来精确的调节输入D触发器信号和时钟信号之间的关系，即确保光信号先于时钟信号经过光电探测器转换为电信号输入给D触发器，并且保证在时钟信号的上升沿到达以触发D触发器工作时，使D触发器采样点与待解压缩的那路电信号眼图张开度最大处。从而使得触发器能够对指定的信号进行取样判决，进而改变触发器的输出状态。D触发器输出为对应待解压缩的那路信号的NRZ(非归零码)信号。该信号就是从光信号中解压缩出的低速NRZ(非归零码)信号，解压缩比取决于D触发器的输入时钟频率。

本发明中使用的D触发器是维持阻塞D触发器，其工作频率的选择取决于欲设计系统的解压缩比，系统传输速率等参数。其最高可工作速率取决于D触发器本身的带宽。

本发明中使用的光电探测器是一种宽带宽光电转换器件，实现光信号到电信号的转换；电放大器是一种宽带宽电信号放大器，要求具有低噪声特性，以确保在实现光信号的放大的同时，不影响信号的质量；此皆为现有的技术手段，以能够实现信号的转化和放大即可。

Claims

1.一种基于D触发器的解复用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)将光信号转换为电信号；

3)将电信号输入D触发器；

4)调整用于触发D触发器的时钟脉冲和电信号输入的时间关系，使D触发器在时钟触发采样时对准输入的电信号幅值最大处，使D触发器能够对指定的信号进行取样判断，进而改变D触发器的输出状态，输出非归零码电信号。

2.根据权利要求1所述的基于D触发器的解复用方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤3)之间还包括步骤2)：将电信号放大。

3.根据权利要求1或2所述的基于D触发器的解复用方法，其特征在于：所述光信号的比特率是10Gbit/s～40Gbit/s；所述光信号的码型是任意占空比的归零码(RZ)或者非归零码。

4.根据权利要求3所述的基于D触发器的解复用方法，其特征在于：所述D触发器是维持阻塞D触发器。

5.一种基于D触发器的解复用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

3)将电信号输入D触发器；

4)调整用于触发D触发器的时钟脉冲和电信号输入的时间关系，使D触发器在时钟触发采样时对准输入的电信号眼图张开度最大处，使D触发器能够对指定的信号进行取样判断，进而改变D触发器的输出状态，输出非归零码电信号。

6.根据权利要求5所述的基于D触发器的解复用方法，其特征在于：所述步骤3之间还包括步骤2)：将电信号放大。

7.一种实现权利要求1所述的基于D触发器的解复用方法的系统，其特征在于：该系统包括光电探测器、D触发器、相移器，所述光电探测器、相移器均接入D触发器。

8.根据权利要求7所述的实现权利要求1所述的基于D触发器的解复用方法的系统，其特征在于：所述系统还包括光延迟线，所述光延迟线接入光电探测器。

9.根据权利要求8所述的实现权利要求1所述的基于D触发器的解复用方法的系统，其特征在于：所述系统还包括电放大器，所述光电探测器通过电放大器接入D触发器。

10.根据权利要求5或6或7或8或9所述的实现基于D触发器的光解复用方法的系统，其特征在于：所述D触发器是维持阻塞D触发器。