CN102215196B - 高带宽解调器系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高带宽解调器系统和方法。本发明还提出了一种分析输入信号的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将第一输入信号分为第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量；(b)将第二输入信号分为正交的第一正交本地极化分量和第二正交本地极化分量；(c)将第一正交信号分量和第二正交本地极化分量混频，以提供第一混频信号；(d)将第二正交信号分量和第一正交本地极化分量混频，以提供第二混频信号；(e)分析第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化或相位信息。

Description

高带宽解调器系统和方法

技术领域

本发明总的涉及光信号的分析。在一个应用中，本发明涉及高容量光解调，并且具体地，公开了针对给定的极化状态对的用于电场矢量(相位和幅度)的解调的高容量光系统和方法。

背景技术

在很多领域中，对精确分析光信号的需求继续具有着显著的重要性。例如，在精确测量中，能够精确地对光信号采样常常是很重要的。在包括光电信和光测量在内的广泛的领域内，对精确测量的需求是普遍的。

例如，对高容量数据传输的需求持续增长。传输的一个占优势的形式是光纤上的光传输或者光的自由空间传输。当前的规划需要未来的每秒100吉比特(100G)的系统。利用这样的高容量传输系统，需要对接收到的光信号进行解调。

一种用于高带宽光传输的适合的编码方法论是差分正交相移键控(DQPSK)。在这样的系统中，将信息编码到所传输的信号的相位中。具体地，在所传输的信号中的相位改变中提供编码。

用于光通信的一个高容量DQPSK传输系统是具有正交相移键控的双极化。随后对示例DP-QPSK系统进行阐述：

-VanDeventer的美国专利5,473,463公开了已知为光混合设备的光接收机；

-Hsich的申请公开号为2007/0223932的美国专利申请还公开了相干光接收机设备。

-GuifangLi的“Recentadvancesincoherentopticalcommunication”(AdvancesinOpticsandPhotonics1，279-307(2009))讨论了相干光接收机的原理。

-在Fludgerfl的美国专利7209670、Sunfl的美国专利7315575和Sunfl的美国专利6917031中讨论了其它的光混合设备。

正常来说，在以上参考的每一个设计中，一般通过将输入信号的已对准的极化状态的电场矢量与本地振荡器混频来相干地实现检测。这种设计的实现提出了很多问题。前述设置通常依赖于干涉仪的一个臂提供了90度的相位延迟的干涉测量结构。不幸的是，对90度相位延迟的要求常常导致难以满足容限。在标准的光传输段中，90度的相位偏移等价于利用400毫微米的光学元件。从而，允许2至3度的容限精确度在相位延迟的元件上产生大约10毫微米的容限精确度。这是难以提供的，特别是在出现温度变化的情况下。此外，干涉测量系统常常导致在对准上极度紧密的容限。这通常导致在生产光混合设备中的高花费，或者基于来自信号的反馈活跃地对相位延迟进行调谐的附加复杂度。

因为非常有可能在100吉比特传输系统(100G)中使用相位和幅度检测技术，存在着对已发送信号的极化处理的有效形式的一般需求，以使得能够提供电场相位和幅度检测及解码。在100G相干系统中使用极化复用相位编码使得能够进行更高数据率的传输。光传输信号的电场矢量检测特别有利，因为其允许计算和减轻很多传输损失和失真，例如色散引起的脉冲扩散和极化模式散布。

相干传输系统很可能依赖于利用正交相移键控调制方案(DP-QPSK)的双极化。众所周知这特别有效，并且提供了提高的信噪，并允许利用CMOS电解码器系统。其它形式的光编码是众所周知的，并且也可应用于本发明。

首先转向图1，图1对用于DP-QPSK发射机的一种形式的参考设计10进行了示意。该参考设计示意了仅在一个波长段上的传输。对于本领域技术人员将显而易见的是，可以经由与用于其它波长段的其它发射机复用来对其进行合并。在DP-QPSK传输系统中，预定频率和极化状态的输入激光11是输入12，并与在设备17-20的电控制之下动作的多个调制器13-16进行相互连接。调制器13-16进行动作以通过已知的控制方式对信号进行相位调制。

调制器进行动作以对输入数据流进行相位编码。然后，通过用于向第二极化22输出正交极化23的极化旋转元件21来提供极化复用。通过束合并器对这两个正交极化进行合并，以用于传输。

然后，在特定波长段中传输信号。在传输期间，尽管可能发生整个极化状态的旋转，但是基本维持极化状态的正交性。

然后，接收机负责对传输信号解码，以提取已被发射机编码的数据信息。

发明内容

本发明的目的是提供改进形式的光信号(具体地，相位编码或极化复用的光信号)分析。

依照本发明的第一方面，提供了分析输入信号的方法，该方法包括以下步骤：(a)将第一输入信号分为第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量；(b)将第二输入信号分为正交的第一正交本地极化分量和第二正交本地极化分量；(c)将第一正交信号分量和第二正交本地极化分量混频，以提供第一混频信号；(d)将第二正交信号分量和第一正交本地极化分量混频，以提供第二混频信号；(e)分析第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化和/或相位信息。

在一些实施例中，第二输入信号可以包括第一输入信号的时间延迟版本。在一些实施例中，输入信号优选地可以包括编码在周期性信号中的信息，时间延迟可以基本包括一个信号周期。在一些实施例中，编码可以是DP-QPSK编码。在其它实施例中，第二输入信号可以包括具有预定极化的本地振荡信号。

依照本发明的又一方面，提供了分析输入信号的方法，该方法包括以下步骤：(a)将第一输入信号分为第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量；(b)将具有预定极化的本地振荡信号分为正交的第一正交本地极化分量和第二正交本地极化分量；(c)将第一正交信号分量和第二正交本地极化分量混频，以提供第一混频信号；(d)将第二正交信号分量和第一正交本地极化分量混频，以提供第二混频信号；(e)分析第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化和/或相位信息。

步骤(e)还优选地可以包括以下步骤：(e1)将第一混频信号的功率分离成至少第一混频子信号和第二混频子信号；(e2)将第一子信号的一个正交极化分量相对于第二分量延迟π/2弧度，以产生相位延迟的第一子信号；(e3)将相位延迟的第一子信号分为正交分量，以及将第二混频子信号分为正交分量。

步骤(e)还优选地可以包括以下步骤：(e1)将第一子信号的一个正交极化分量相对于第二分量延迟π/2弧度，以产生相位延迟的第一子信号；(e2)将相位延迟的第一子信号分为正交分量，以及将第二混频子信号分为正交分量。

依照本发明的又一方面，提供了用于分析输入信号的极化状态的设备，该设备包括：与输入信号和本地振荡信号互连的极化分集元件，用于将输入信号和预定的第二光信号分离成第一正交信号分量和第二正交信号分量；第一极化分离元件，用于进一步将第一正交信号分量和第二正交信号分量分离成进一步的正交子分量，以及将第一正交第二光信号分量和第二正交第二光信号分量分离成进一步的正交子分量；极化元件，用于将所述子分量中预定的子分量进行极化对准；极化转化元件，用于对极化对准的子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准子分量；第二极化分离元件，用于将对准的子分量分离成输出分量。

依照本发明的又一方面，提供了用于对极化编码的输入信号进行解码的设备，该设备包括：本地振荡器，用于输出具有预定极化状态的本地振荡信号；输入，用于输入所述极化编码的输入信号；与所述输入信号和本地振荡信号互连的极化分集元件，用于将每个输入的正交分量分离成第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量，以及将所述本地振荡信号分离成第一正交本地信号分量和第二正交本地信号分量；第一极化分离元件，用于进一步将第一正交信号分量和第二正交信号分量分离成进一步的正交子分量，以及将第一正交本地信号分量和第二正交本地信号分量分离成进一步的正交子分量；极化元件，用于将所述子分量中预定的子分量进行极化对准；极化转化元件，用于对极化对准的子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准子分量；第二极化分离元件，用于将对准的子分量分离成输出分量。

依照本发明的又一方面，提供了用于分析极化和/或相位编码的输入信号的设备，该设备包括：输入，用于输入极化编码的输入信号；延迟元件，用于产生输入信号的延迟版本；与输入信号和输入信号的延迟版本互连的极化分集元件，用于将每个输入信号的正交分量分离成第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量，以及将所述输入信号的延迟版本分离成第一正交延迟信号分量和第二正交延迟信号分量；第一极化分离元件，用于进一步将第一正交信号分量和第二正交信号分量分离成进一步的正交子分量，以及将第一正交延迟信号分量和第二正交延迟信号分量分离成进一步的正交子分量；极化元件，用于将所述子分量中预定的子分量进行极化对准；极化转化或偏转元件，用于对正交极化对准的子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准子分量；第二极化分离元件，用于将对准的子分量分离成输出分量。

依照本发明的又一方面，一种对出现在输入信号中的极化和/或相位信息进行测量的方法，该方法包括以下步骤：(a)将第一输入信号分为第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量；(b)将第二输入信号分为正交的第一正交第二极化分量和第二正交第二极化分量；(c)将第一输入信号与第一正交第二极化分量和第二正交第二极化分量混频，以提供第一混合信号和第二混合信号；以及(d)分析所述第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化信息。

依照本发明的又一方面，一种对出现在输入信号中的极化信息进行测量的方法，该方法包括以下步骤：(a)将输入信号分为第一正交信号极化分量和第二正交信号极化分量；(b)将具有预定极化的本地振荡信号分为正交的第一正交本地极化分量和第二正交本地极化分量；(c)将输入信号与第一本地极化分量和第二正交本地极化分量混频，以提供第一混频信号和第二混频信号；以及(d)分析所述第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化信息。

依照本发明的又一方面，一种对出现在输入信号中的极化信息进行测量的方法，该方法包括以下步骤：(a)将具有预定极化的本地振荡信号分为正交的第一正交本地极化分量和第二正交本地极化分量；(c)将输入信号与第一本地极化分量和第二正交本地极化分量混频，以提供第一混频信号和第二混频信号；以及(d)分析所述第一混频信号和第二混频信号，以确定输入信号中的极化信息。

附图说明

根据后续对示例性实施例的描述和所附权利要求，结合附图，本发明的好处和优势将对本发明所涉及领域的技术人员来说变得显而易见，在附图中：

图1说明性地示意了用于DP-QPSK网络的标准提议的发射机结构；

图2说明性地示意了第一实施例的DP-QPSK接收机规划；

图3说明性地示意了第一实施例中使用的极化解调原理；

图4示意了备选的极化解调操作；

图5和图6示意了适于和第一实施例一起使用的示例二元相位解调；

图7示意了第一实施例的接收机的一种形式的实施方式；

图8示意了针对图7的设置中的输入信号的极化状态转换；

图9示意了第一实施例的接收机的样机；

图10说明性地示意了备选实施例的操作；

图11示意了一种形式的光延迟线；以及

图12示意了备选的接收机样机。

具体实施方式

优选实施例提供了用于极化复用相位调制信号的相位分析的方法和设备。例如，可以获得单极化QPSK格式的独立于极化的检测和解调。还可以将针对活跃极化控制的要求和解调器用于单个或极化复用的光OFDM(正交频分复用)系统的解调。备选地，可在对信号中相位信息的一般分析中使用该优选实施例。

转向图2，图2说明性地示意了第一实施例光处理单元30的一般结构。在该单元30中，输入包括输入信号37、以及具有45度极化状态的本地振荡器。信号37由正交极化构成，该正交极化中的每一个还依照DP-QPSK标准进行了相位编码。

第一实施例包括三级。第一级31将输入本地振荡器36和输入信号37的正交分量分隔开。这是通过使用极化分离晶体40、41实现的。极化分离器的每一个将极化分离成垂直和水平分量。下一级32通过极化混频器对正交极化中的每一个进行分析。极化混频器输出33可以是耦合到输出，或者以小间距耦合到检测器的PIN-TIA阵列的光纤。在设置30中，输入到混频器级32上的极化状态是正交的。极化混频器依赖于信号和本地振荡器的正交极化状态的合并，以及分析所产生的极化状态，以产生所需的信号。

现在转向图3，图3示意了图2的极化混频器32中每一个的操作的示例。第一极化级采用正交极化输入51并对其进行合并52。然后，对其进行分离53，将功率分离到上下通道中。在一个实施例中，分离器可以是传输光栅，该传输光栅具有被设计来在光栅的正阶和负阶(positiveandnegativeorder)之间提供角度分隔的周期性的结构，或者可通过部分镜面来提供分离器。

这些通道之一通过四分之一波板56来经历极化偏振。接下来，极化分离器57将极化状态分离成对角正交的分量以提供输出59。

图4中示意了极化混频器的备选设置。在该设置中，将功率分离处理移动到极化合并之前。输入极化71经由功率分离器73受到功率分离72。接下来，极化合并器74将所分离的功率组合进行合并以产生输出75。然后，组合之一经由四分之一波板76经历旋转，以产生输出77。接下来，极化分离器78将正交极化分隔开，以产生分隔的输出79。

现在将描述混频器操作的简单示例说明。为了说明的简洁，图5和图6示意了极化混频器中极化状态变换的示例。这些示意被用于二元相位解调的情况。首先参考图5，示意了Phi＝0度的情况，输入极化80被假定为垂直。混频器输入81处于水平状态。功率分离器73将输入的功率分离，以产生输出82。合并器74将该两个极化状态合并成其矢量之和。在这种情况下，对这两个输入进行“矢量”合并，以产生矢量和84、85。四分之一波板76将一个极化轴相对于另一个进行延迟，以使得水平极化状态84被变换成圆极化状态86。然后，极化分离器78提供极化输出88。在该Phi＝0的特别示例中，没有对正交信号编码，而仅实现二元相位解调，一开始便将相等的功率分配到每一个顶部的通道中，使得输出不可区别的正交信号。然而，在底部的两个通道中，输出等效的二进制“1”，所有来自于垂直极化状态85的功率进入到一个通道中，并将零功率输出到其它通道中。

图6示意了当Phi＝180度的情况，可以看出，从元件73、74、76到78发生了类似的处理。首先，通过元件73分配92极化状态90、91。接下来，经由极化合并器74对其进行矢量合并，以产生矢量合并的极化状态94、95。在极化状态95不被影响到的情况下97，极化状态94受到四分之一波板相对延迟，以产生椭圆/圆极化状态96。之后，极化分离器78作用于信号97，以产生输出信号98。再次地，在该情况中，在将输出功率平均地分配到两个通道上的情况下，没有正交信号被提供到上输出端口上。然而，在下通道中，极化状态97在下通道中导致了输出“1”，输出“1”被解释为等效于二进制(0)的输出。

其中使用了极化信号的正交编码，顶部的两个通道输出提供了信号的相位编码的指示符。

图7更详细地示意了优选实施例的一种形式的实现。图7需要结合图8来理想地进行阅读，图8示意了对图7的设置的极化状态的相应演进。在输入光纤101、102上输入所发送的信号和本地振荡器。参考极化状态，本地振荡器是具有与垂直有45度的输入极化的输入。取决于当前的传输对准和传输编码，接收到的信号具有随机指向的极化状态105。

极化分集元件73进行动作以在空间上分隔产生极化输出107的正交极化分量。分集元件由第一走离晶体109、半波板110和第二走离晶体111构成。在本领域中周知的是，走离晶体109、110进行动作以在空间上分隔正交极化状态。走离晶体可以是双折射YVO₄(钇钒酸盐)晶体，具有在所要求的极化状态的分隔方向上与晶体的表面呈大致45度对准的光轴。在这种情况下，第一走离晶体109进行动作，以垂直的方式对水平极化输入进行转化。半波板110按π/2度对两个极化状态进行旋转。此后，第二走离板111将最新的水平极化状态向下转化。对本领域技术人员显而易见的是，该操作的净结果是将输入信号的水平和垂直分量分隔开，以产生极化输出107。

接下来，极化分离器元件120进行动作，以将在空间上分隔的信号107功率分离到对应的极化输出121中。分离器由两个走离晶体123、124构成。该晶体分别以+45和-45面向水平轴。这两个走离板所产生的效果被示意在极化状态图121中，该极化状态图121示意了先前的极化状态107中的每一个都已经被旋转并分为两个分量。每个分量的极化状态与水平呈+/-45度。

接下来，半波板阵列127进行动作，以将极化状态对准到垂直和水平分量126中。走离板129对垂直极化分量转化，以使得其如128所示与水平分量重叠。

四分之一波板75被中央放置，以作用于中间的两个通道，并进行动作以将一个极化分量相对于另一个延迟π/4弧度。这提供了对正交相位项的确认，并允许经由对在相位上有90度偏移的水平和垂直极化状态的分析，明确地确定振荡器和信号之间的相对相位。

极化分离器76包括分别与水平呈+/-45度对准的走离晶体131、132。极化分离器76进行动作，为输出光纤阵列136上的输出分配极化状态128的功率。输出包括垂直极化输出、水平极化输出和90度的延迟项。

该实施例提供了用于对光信号中的极化和已相位编码的信息进行处理的装置。其不限于光纤光传输。事实上，无论何处在希望对输入信号中的极化状态信息进行解码，本发明便有应用。

图9示意了实现图2的设置的一种形式的模拟光具组。在该设置中，通过楔而非走离板来获得极化分隔。在该设置中，在光纤140上输入本地振荡器信号，在光纤141上输入输入信号。通过包括一系列极化楔和半波板阵列在内的光组件，提供除极化对准部分之外的极化分集和分离。还提供了透镜143，用于将输入束聚焦。四分之一波板144仅作用于信号列的预定部分。通过双折射楔145来提供极化合并，通过走离板146来提供极化分析。然后，通过棱镜147将输出信号反射到PiN阵列148上。

对于一些调制格式(例如，ODB、DPSK和DQPSK)，在解调器中异或(或者，模2加)逻辑是必需的。可以在光域中使用光延迟线实现这样的功能。使用光延迟线将进入的光信号分离到两个路径中。将一个路径中的信号延迟与一比特相对应的时间，并相干地对两个路径中的信号进行重新合并。

从而，如果光信号和延迟光信号同相，和输出在幅度上与原始的光信号将是可比拟的，而差输出将大致为零。如果信号在相位上相差π弧度，差输出在幅度上与原始的光信号将是可比拟的，而和信号将大致为零。

通过在第一实施例的前端上使用初始延迟线，可以免除对本地振荡器的需要。在图10中说明性地示意了所产生的总的设备。在该设置中，首先将输入信号通过光延迟线150，以产生信号输出151和延迟输出152，延迟输出152相对于输出151延迟了一个周期。

以通常的方式将输出馈送到产生一系列输出153的光处理单元30。

延迟线可采用很多形式。在图11中示意了一种形式，该种形式提供自由空间延迟线150。通过第一和第二透明板162、163对输入信号161进行馈送。板163在其一个表面上具有50％的镀银镜164。输出50％的光作为信号。反射光被发送到提供100％反射的第二镀银镜165。然后，输出另一反射光作为延迟信号。将延迟信号必须传播的距离构建为等同于输入信号的光周期。优选地，延迟线150由具有低热膨胀系数的材料来构造，并在稳定的温度环境下工作，以使得在出现温度变化的情况下，最小化延迟路径长度变化。

图12示意了包括延迟线在内的实施例的模拟光具组实施方式170。在该设置中，将输入信号输入170到延迟线框171中，延迟线框171实现图11中的延迟线150，以产生信号输出和延迟输出。接下来，楔73实现了图7的极化分集单元。其后是极化分离器120、聚焦透镜172、极化对准127、129以及四分之一波板75。此外，在将光经由棱镜173反射到PiN阵列174之前使用极化合并器76，以进行分析。

其它修改是可能的。例如，在仅要检测相位信息的情况下，可以通过将图9的极化分隔楔替换为极化走离板来构建独立于极化的相位检测器，以使得在透镜的聚焦平面上，正交极化聚合在一起，仅产生4个点以及独立于接收功率的极化。

可以用于监控进入信号的不同形式来使用本实施例。在使用光通信的情况下，可以对信息进行解码。还可以在对从镜像系统或度量系统的采样所获得的信号的测量中使用本实施例。

说明

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的提及意味着结合实施例来描述的具体特征、结构或特性可被包括在本发明的至少一个实施例中。从而，整个说明书中各个位置处的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现并非一定指的是同样的实施例，而是可能指同样的实施例。此外，在一个或更多实施例中，可以从本公开通过适当的方式对具体的特征、结构或特性进行组合，这对本领域的普通技术人员是显而易见的。

类似地，应该意识到，为了使本公开流畅并有助于理解各个发明性方面中的一个或多个，在以上对本发明的示例性实施例的描述中，有时将本发明的各种特征聚合在单个实施例、图或其描述中。然而，该公开的方法不被解释为反映出以下倾向：所要求权利的发明要求了除在每个权利要求中清楚地提到之外的更多特征。而是，以下权利要求反映了，发明性的方面在于比单个先前公开的实施例的所有特征少。从而，遵循具体实施例的权利要求因而清楚地包括在该具体实施例中，每一个权利要求作为本发明的单独实施例有其独立性。

此外，虽然在此描述的一些实施例包括一些不包括在其它实施例中的特征，不同实施例的特征的组合必须在本发明的范围之内，这是本领域技术人员可理解的。例如，在下面的权利要求中，可以以任何的组合来使用任何要求了权利的实施例。

此外，在此将一些实施例描述为可以由计算机系统的处理器或其它执行该功能的装置实现的方法或方法的要素的组合。从而，具有用于执行这样的方法或方法的要素的必要指令的处理器形成了用于执行该方法或方法的要素的装置。此外，在此描述的设备实施例的元件是出于执行本发明的目的，用于执行该元件所执行的功能的装置的示例。

在此处提供的描述中，阐述了众多特定的细节。然而，应该理解，没有这些特定的细节，本发明的实施例也是可实践的。在其他实例中，没有详细示出公知的方法、结构和技术，以免模糊对本实施例的理解。

如此处所用的，除非另外指定，为了描述通常的对象，对序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等的使用仅指示指的是相同对象的不同实例，而不旨在暗示这样描述的对象必须在时间、空间、等级或其它方式处于给定的顺序中。

在以下的权利要求和在此的描述中，术语包括、包括在或者其包括中的任一个都是开放性的术语，其意味着包括至少其后的要素/特征，而不排除其它的。从而，当在权利要求中使用时，术语包括不应被解释为对其后列出的装置或要素或步骤的限制。例如，表达“设备包括A和B”的范围不应被限制在设备仅包括要素A和B上。在此使用的术语包含、包含在或者其包含中的任一个也都是开放性的术语，其也意味着包含至少其后的要素/特征，而不排除其它的。从而，包含与包括同义。

类似地，应该注意到当在权利要求中使用时，术语耦合不应被解释为仅限制在直接连接。可以使用术语“耦合”和“连接”以及其派生词。应该理解这些术语不旨在彼此作为同义词。从而，表达“设备A耦合到设备B”的范围不应被限制在设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统。其意味着存在A的输出和B的输入之间的路径，该路径可以是包括其它设备或装置的路径。“耦合”可意味着两个或多个元件直接物理或电接触，或者两个或更多元件彼此不直接接触，但是仍然相互合作或彼此互动。

虽然具体参考特定的优选实施例对本发明进行了描述，然而在随后的权利要求的精神和范围内，可以实现本发明的变型和修改。

Claims (10)

1.一种用于分析输入信号的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将第一输入信号分为正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量；

(b)将第二输入信号分为正交的第一本地极化分量和第二本地极化分量；

(c)将第一信号极化分量和第二本地极化分量混频，以提供所产生的第一混频极化分量，其中所述第一信号极化分量与所述第二本地极化分量正交；

(d)将第二信号极化分量和第一本地极化分量混频，以提供所产生的第二混频极化分量，其中所述第二信号极化分量与所述第一本地极化分量正交；以及

(e)分析第一混频极化分量和第二混频极化分量的极化状态，以确定第一输入信号中的极化或相位信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第二输入信号包括第一输入信号的时间延迟版本。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一输入信号包括编码在周期性信号中的信息，所述时间延迟包括一个信号周期。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第二输入信号包括具有预定极化的本地振荡信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(e)还包括以下步骤：

(e1)将第一混频极化分量的功率分离成至少第一混频子信号和第二混频子信号；

(e2)将第一混频子信号的第一正交极化分量相对于第一混频子信号的第二正交极化分量延迟pi/2弧度，以产生相位延迟的第一混频子信号；

(e3)将相位延迟的第一混频子信号分为正交分量，以及将第二混频子信号分为正交分量。

6.一种用于分析第一输入信号的极化状态的设备，所述设备包括：

与所述第一输入信号和第二输入信号互连的极化分集元件，用于将第一输入信号和第二输入信号中的每一个的正交分量分离为正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量；

第一极化分离元件，用于进一步将正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量中每一个分离为进一步的正交子分量；

极化元件，用于对所述正交子分量中的预定正交子分量进行极化对准；

极化转化元件，用于对极化对准的正交子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准正交子分量；

第二极化分离元件，用于将所述空间对准正交子分量分离为输出分量。

7.一种用于分析输入信号中的极化信息的设备，所述设备包括：

与所述输入信号和本地振荡信号互连的极化分集元件，用于将输入信号和预定第二光信号的正交分量分离为正交的第一信号分量和第二信号分量；

第一极化分离元件，用于进一步将所述输入信号的正交的第一信号分量和第二信号分量分离为进一步的正交子分量，以及将第二光信号的正交的第一信号分量和第二信号分量分离为进一步的正交子分量；

极化元件，用于对所述正交子分量中的预定正交子分量进行极化对准；

极化转化元件，用于对极化对准的正交子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准正交子分量；

第二极化分离元件，用于将所述空间对准正交子分量分离为输出分量。

8.一种用于对极化编码的输入信号进行解码的设备，所述设备包括：

本地振荡器，用于输出具有预定极化状态的本地振荡信号；

输入端，用于输入所述极化编码的输入信号；

与所述输入信号和本地振荡信号互连的极化分集元件，用于将所述输入信号分离为正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量，以及将所述本地振荡信号分离为正交的第一本地信号分量和第二本地信号分量；

第一极化分离元件，用于进一步将所述输入信号的正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量分离为进一步的正交子分量，以及将所述正交的第一本地信号分量和第二本地信号分量分离为进一步的正交子分量；

极化元件，用于对所述正交子分量中的预定正交子分量进行极化对准；

极化转化元件，用于对极化对准的正交子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准正交子分量；

第二极化分离元件，用于将所述空间对准正交子分量分离为输出分量。

9.一种用于对极化编码的输入信号进行解码的设备，所述设备包括：

输入端，用于输入所述极化编码的输入信号；

延迟元件，用于产生所述输入信号的延迟版本；

与所述输入信号和输入信号的延迟版本互连的极化分集元件，用于将所述输入信号分离为正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量，以及将所述输入信号的延迟版本分离为正交的第一延迟信号分量和第二延迟信号分量；

第一极化分离元件，用于进一步将所述正交的第一信号极化分量和第二信号极化分量分为进一步的正交子分量，以及将所述正交的第一延迟信号分量和第二延迟信号分量分为进一步的正交子分量；

极化元件，用于对所述正交子分量中预定正交子分量进行极化对准；

极化转化元件，用于对极化对准的正交子分量的组进行空间对准，以产生一系列的空间对准正交子分量；

第二极化分离元件，用于将所述空间对准正交子分量分离为输出分量。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括：

在所述极化转化元件和第二极化分离元件之间互连的极化延迟元件，适于将一个正交子分量相对于另一个正交子分量延迟π/4弧度。