CN102227660A - 用于对偏振模式色散进行补偿的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于对用于光信号的传输的光学传输光纤(TF)的偏振模式色散进行补偿的设备(PMDC),所述光信号具有第一偏振分量(xpol)和正交的第二偏振分量(y pol),该设备包括:适合于对光纤偏振模式色散进行补偿的可调谐装置(PC1,DL1,PC2,DL2)。该设备进一步包括适合于生成可调谐装置(PC1,DL1,PC2,DL2)的反馈输入信号以用于偏振模式色散补偿的反馈信号发生器(FSG)。反馈信号发生器(FSG)包括用于将传输的光信号转换成具有不同的所定义的偏振状态的至少两个光信号分量的偏振装置。反馈信号发生器进一步包括用于将光信号分量变换成电信号分量的变换装置,其中每个电信号分量表示所定义的偏振状态中的一个状态。至少一个混合器(M1,M2,M3)被标记为用于将电信号分量中的至少两个电信号分量进行混合以形成混合电信号。装置旨在用于对电信号分量求平均以形成平均电信号并且对混合电信号求平均以形成平均混合电信号。还有装置旨在用于对平均电信号和平均混合电信号进行组合以生成反馈输入信号,所述反馈输入信号是由偏振模式色散引起的、传输信号的数字群延迟(DGD)特性。
Description
技术领域
本发明涉及光纤光学传输系统,并且更具体地涉及用于对由光学传输光纤在传输光信号时引入的偏振模式色散进行补偿的设备和方法。光信号具有第一偏振分量和正交的第二偏振分量。
背景技术
在高度色散的伪线性高比特率长距离传输系统(例如海底光波传输系统或者横贯大陆的陆地光波传输系统)中,信道内四波混频(IFWM)以及信道内交叉相位调制(IXPM)是非线性惩罚(penalty)的主要原因。与开关键控(OOK)相比,使用差分相移键控(DPSK)调制格式可以缓和这些惩罚。也已经证明,归零(RZ)-DPSK与RZ-OOK相比降低的脉冲能量以及两个邻近脉冲的非线性相移之间的相关性有助于RZ-DPSK对IFWM的增加的鲁棒性。
原则上,使信号的偏振在两个正交的偏振信号中逐个比特地交替将进一步降低非线性惩罚,这是由于正交的偏振状态之间的FWM很小。由此与单个偏振DPSK相比,通过使用交替偏振DPSK(APol-DPSK),可以实现传输距离的改善。DPSK和偏振交替的同时应用增强了其中信道内光学非线性交互作用是限制因素的光学传输系统中的性能。
随着增加的比特率(具体地高达或者甚至大于40Gbit/s),偏振模式色散(PMD)变成限制光纤传输距离的物理效应。
更糟的是,PMD是由双折射的环境依赖性和单模式光纤的模式耦合导致的统计效应。这意味着,具有一定概率,瞬时的差分群延迟(DGD)可以比平均的DGD(即光纤的PMD)高得多或者低得多。
在此需要强调,当信号经历由期望的传输距离上累积的PMD导致的不可接受的高失真时,需要一种主动并且适应性地可调节的补偿方法来干预这种类型的信号退化。
用于对光纤PMD进行补偿的已知的反馈控制光学PMD补偿器(PMDC)不适用于使用正交的偏振分量的调制格式(即APol格式或者正交多路复用格式)。
因此,在该努力的领域存在一种需要,以用于提供对由光学传输光纤在传输具有第一偏振分量和正交的第二偏振分量的光信号时引入的偏振模式色散进行补偿的方法和设备。
发明内容
相应地,本发明提供了一种对在传输跨过光学传输光纤之后的光信号的偏振模式色散进行补偿的设备。光信号具有第一偏振分量和正交的第二偏振分量。该设备包含用于对偏振模式色散进行补偿的可调谐装置。该设备进一步包含反馈信号发生器,其用于生成可调谐装置的反馈输入信号以用于偏振模式色散补偿。反馈信号发生器包含用于将传输的光信号分成具有不同的所定义的偏振状态的至少两个光信号分量的偏振装置。另外,反馈信号发生器包含用于将光信号分量变换成电信号分量的变换装置,其中每个电信号分量表示所定义的偏振状态中的一个状态。另外地,反馈信号发生器包含用于将电信号分量的至少两个电信号分量进行混合以形成混合电信号的至少一个混合器。此外,提供了用于对电信号分量求平均以形成平均电信号并且用于对混合电信号求平均以形成平均混合信号的装置。另外,反馈信号发生器具有用于对平均电信号和平均混合电信号进行组合以生成反馈输入信号的装置,该反馈输入信号是通过偏振模式色散引起的传输信号的数字群延迟特性。
提出的解决方案包含用于将传输的正交偏振光信号变换为电信号分量的装置,电信号分量中的每个分量表示一个所定义的偏振状态。针对每个所定义的偏振状态检测电信号的功率(具体地射频(rf)功率)。理想地在没有PMD的情况下,仅发生与原始输入光信号的正交偏振相对应的此类偏振状态。一个或者多个其他所定义的偏振状态的功率(具体地rf功率)相对于原始偏振状态的功率给出关于由光纤PMD引起的偏振程度(DOP)的信息。因此,通过针对所定义的偏振状态对检测到的信号功率(具体地rf信号功率)进行组合,使得能够生成完全依赖于DGD的明确的反馈信号。用于对信号分量求平均的装置使得用于生成反馈信号的组合过程的速率可以比原始信号传输的比特率低得多。组合过程的速率仅需要满足PMDC的反馈控制的速度需求,例如,其即使在40Gb/s的高比特率信号传输下也可以在1MHz的范围内。作为结果,用于对平均信号进行组合以生成反馈信号的装置可以在较低速下操作,这降低了设备成本。根据本发明,有可能通过使用正交偏振格式(即APol调制格式以及正交多路复用格式),使用独立以及与接收机集成的装置以用于高比特率(具体地40Gb/s以及更高)长距离传输系统(具体地海底光波传输系统)的偏振模式色散补偿。用于偏振模式色散补偿的独立装置具有不需要重新设计现有的接收机集成电路的优势。
在优选实施方式中,使用交替偏振相移键控(APol-PSK)来对传输的光信号进行调制。这对于高度色散的伪线性高比特率长距离传输系统(例如海底光波传输系统或者横贯大陆的陆地光波传输系统)是最佳的解决方案。
在另一实施方式中,偏振装置可以包括用于将传输的光信号转换成以下状态的光信号分量的偏振器:水平/垂直线性偏振状态、+/-45°线性偏振状态以及左/右圆偏振状态。
这些所定义的偏振状态非常适合于标识由PMD引起的数字群延迟。另外地,可以使用诸如偏光计之类的可靠的偏振器。可以简单地使用诸如斯托克斯参数和庞加莱球之类的已知模型。
在另一实施方式中,变换装置可以包括用于将光信号分量变换成电信号分量的至少两个快速光电二极管。利用快速光电二极管,可以容易地将甚至具有例如40Gb/s或者更高比特率的快速光信号变换成与该快速信号比特率几乎同步的电信号。电信号优选地为电压信号,但是其也可以为电流信号。
优选地,混合器可以适合于将至少两个电信号分量相乘,以形成混合电信号。因此,可以在对电信号求平均之前执行电信号分量的快速相乘。这改善了将要求平均的信号的信噪比并且也改善了反馈信号的信噪比。
在另一实施方式中,该设备可以包括用于对电信号分量和混合电信号求平均以形成平均电信号和平均混合电信号的至少一个rf功率检测器。另外,该设备可以包括用于将平均电信号转换成数字信号的至少一个模拟到数字转换器(ADC)。另外地,该设备可以包括用于对数字信号进行组合以生成反馈信号的数字信号处理器(DSP)。利用rf功率检测器,可以容易地对在光电二极管的输出处并且在混合器后的快速电信号求平均以生成与原始电信号相比具有低得多的比特率的平均信号。通过以上,可以容易地将例如40Gb/s的传入比特率变换成1Mb/s范围内的信号速率。作为结果,可以使用廉价的ADC,该ADC可以具有比原始光信号的比特率低得多的采样速率。利用DSP,可以执行简单的计算算法以从来自ADC的低速数字信号生成反馈信号。
在替代实施方式中,该设备可以包括至少一个快速模拟数字转换器,其用于对电信号分量和混合电信号求平均以形成平均电信号和平均混合电信号,并且将平均电信号和混合电信号转换成数字信号。另外,该设备可以包含数字处理器(DSP),其可操作以对数字信号进行组合以生成反馈信号。
这种设备具有的优点是通过可以与快速轨道和保持电路集成的快速模拟到数字转换器来执行信号速率的降低。不需要例如类似于rf功率检测器等用于对电信号求平均的附加装置。
在另一方面,提供了一种对由光学传输光纤在传输光信号时引入的偏振模式色散进行补偿的方法。光信号具有第一偏振分量和正交的第二偏振分量。本发明方法包括使用反馈程序(routine)根据所传输的光信号对光学传输光纤的偏振模式色散进行补偿。反馈程序包括对光纤偏振模式色散进行补偿。另外,其包括生成用于偏振模式色散补偿的反馈输入信号,以及以优化反馈信号的方式使用反馈信号以调节偏振模式色散的补偿。生成反馈输入信号包括将传输的光信号转换成具有不同的所定义的偏振状态的至少两个光信号分量。另外,其包括将光信号分量变换成电信号分量,其中每个电信号分量表示所定义的偏振状态中的一个状态。生成反馈输入信号进一步包括对电信号分量的至少两个电信号分量进行混合以形成混合电信号。其还包括对电信号分量求平均以形成平均电信号并且对混合电信号求平均以形成平均混合电信号,以及对平均电信号和平均混合电信号进行组合以生成反馈信号,该反馈信号是由偏振模式色散引起的、传输信号的数字群延迟特性。
根据另一有利实施方式,可以使用交替偏振相移键控(APol-PSK)对光信号进行调制。
在替代实施方式中,传输的光信号可以被转化为以下状态的光信号分量:水平/垂直线性偏振状态、+/-45°线性偏振状态以及左/右圆偏振状态。
在另一优选实施方式中,将至少两个电信号分量进行混合可以包括:将至少两个电信号分量相乘以形成混合电信号。
已经发现,对于生成可以给出关于DGD的明确信息的反馈信号,对平均电信号和平均混合电信号进行组合优选地可以包括对平均电信号的平方进行求和并且从该和中减去平均混合电信号。
在另一实施方式中,可以在平均电信号和平均混合电信号被组合成反馈信号之前,对平均电信号和平均混合电信号进行数字化。
附图说明
为了更好地理解本发明以及为了理解怎样实现本发明,以下将仅通过示例的方式对以下附随附图进行参考,其中:
图1示意性地图示了使用用于反馈光学偏振模式色散补偿的装置的简化的APol-DPSK传输设备的第一实施方式;
图2示意性图示了可以在图1的APol-DPSK传输设备中使用的简化的反馈信号发生器的第一实施方式;
图3示意性地图示了在低光纤DGD的情况下、利用图1的设备在庞加莱球中传输的光信号的偏振状态;
图4示意性地图示了针对较高光纤DGD与图3类似的偏振状态;
图5示意性地图示了来自图3和图4的庞加莱球中绘出的最佳偏振状态的偏振状态的平均距离(可用于PMD补偿的反馈控制)对输入偏振状态和光纤DGD的三维图;
图6示意性地图示了可以在图1的APol-DPSK传输设备中使用的、与图2中类似的简化的反馈信号发生器的第二实施方式。
具体实施方式
图1示出了用于交替偏振差分相移键控(APol-DPSK)传输的光学通信系统OCS。该光学通信系统OCS适合于海底光波传输或者横贯大陆的陆地光波传输。该光学通信系统OCS包括光学发射机Tx、光学传输光纤TF、反馈控制两级偏振模式色散补偿器PDMC以及光学接收机Rx。
发射机Tx适合于生成具有40Gb/s比特率的APol-DPSK传输信号。将APol-DPSK传输信号的交替正交TE模式和TM模式示例性地描绘为方波信号“x pol”和方波信号“y pol”。
借助于偏振模式色散补偿器PDMC,可以对光纤TF的偏振模式色散(PMD)进行补偿。不同偏振的传播常数描绘为箭头“快PSP”和“慢PSP”。传播常数“快PSP”和传播常数“慢PSP”因光纤PMD而不同。偏振模式色散补偿器PMDC包括第一级偏振转换器PC1、第一级延迟线DL1、第二级偏振转换器PC2以及第二级延迟线DL2。使用偏振维持光纤来实现延迟线DL1和延迟线DL2。光纤TF的输出耦合至第一级偏振转换器PC1的输入。第二级延迟线DL2的输出经由第一光学链路OL1耦合至接收机Rx。第一光学链路OL1具有光学抽头OT,第二光学链路OL2从此处通向PMDC的反馈信号发生器FSG。借助于光学抽头OT,第一光学链路OL1中近似10%的信号功率经由第二光学链路OL2耦合输出到反馈信号发生器FSG。
反馈信号发生器FSG适合于从传输信号的提取部分生成反馈输入信号。
反馈信号发生器FSG的第一实施方式示出在图2中,并且在图2中指定为FSG1。
反馈信号发生器FSG1包括偏振器PO1、偏振器PO2、偏振器PO3这三个偏振器,以用于将提取的光信号转换为具有不同的所定义的偏振状态的光信号分量。
偏振器PO1将提取的光信号转换为+/-45°线性偏振状态的光信号分量。偏振器PO2将光信号转换为水平/垂直线性偏振状态,以及偏振器PO3将光信号转换为左/右圆偏振状态。
偏振器PO1、偏振器PO2和偏振器PO3的每个偏振器的光学输出连接到相应的快速光电二极管FPD1、快速光电二极管FPD2以及快速光电二极管FPD3。光电二极管FPD1、光电二极管FPD2以及光电二极管FPD3适合于将光信号分量变换成电rf功率信号分量,其中每个电信号分量表示所定义的偏振状态中的一个状态。一般而言,偏振器PO1、偏振器PO2和偏振器PO3以及快速光电二极管FPD1、快速光电二极管FPD2以及快速光电二极管FPD3具有相似的功能,作为用于从提取的光学传输信号中切出三个状态偏振的快速偏光计。在该实施方式的上下文中,术语“快速”意味着具体地变换速率(例如切出速率)是传输信号的比特率(即,40Gb/s)的量级。
光电二极管FPD1的输出连接到混合器M1的输入、混合器M3的输入以及rf功率检测器PD1的输入。光电二极管FPD2的输出连接到混合器M1的输入、混合器M2的输入以及rf功率检测器PD3的输入。光电二极管FPD3的输出连接到混合器M2的输入、混合器M3的输入以及rf功率检测器PD5的输入。混合器M1的输出连接到rf功率检测器PD2的输入。混合器M2的输出连接到rf功率检测器PD4的输入。混合器M3的输出连接到rf功率检测器PD6的输入。
混合器M1到混合器M3将来自光电二极管FPD1到光电二极管FPD3的相应传入电信号相乘,以形成混合的电rf功率信号。混合电信号在混合器M1到混合器M3的相应输出处可用。
rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6对来自光电二极管FPD1到光电二极管FPD3的电信号分量以及来自混合器M1到混合器M3的混合电信号求平均,以形成相应的平均电信号。这些平均电信号在rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6的相应输出处可用。
rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6的输出耦合到模拟到数字转换器ADC的相应输入。ADC将平均电信号转换成对应的数字信号。
ADC链接到用于传输数字信号的数字信号处理器DSP。DSP对数字信号进行组合以生成反馈信号,该反馈信号是由光纤PMD引起的、光学传输信号的数字群延迟DGD特性。DSP的输出连接到反馈信号线FL。
反馈信号生成器FSG的输出经由反馈信号线FL连接到PMDC的控制电路CE的输入。控制电路CE的信号输出耦合到偏振转换器PC1和偏振转换器PC2的控制输入。偏振转换器PC1和PC2因此由依赖于反馈输入信号的反馈控制,并且因此依赖于DGD的程度。
图3和图4示出了信号偏振对时间的演进,示例性地作为庞加莱球中的点Pi。信号偏振的演进通过光电二极管FPD1到光电二极管FPD3这三个光电二极管的输出信号进行绘制。
已经发现,对于几乎没有PMD,APol-DPSK传输信号的偏振状态(SOP)如图3中的庞加莱球上的轨迹所示而演进。然后,轨迹的点Pi接近中心线CL,中心线CL是所有的点Pi的加权中心轴。轨迹到中心线CL的平均距离di(由箭头di的长度描绘)很小。
图4示出了针对较高PMD的偏振状态的演进。在这种情况中,与图3中示出的情况相比,平均距离di增大。
图5的示意图示出庞加莱球中距离di的和(竖直轴命名为“和di”)依赖于PMDC的输入偏振状态(轴命名为“以rad为单位的角度”)以及光纤DGD(轴命名为“以ps为单位的DGD”)。距离di在低光纤DGD区域内单调下降,这意味着来自光纤PMD的较低失真,并且因此满足了反馈信号的需求。为了对光纤PMD进行补偿,合适的反馈程序可以最小化距离di的和,以用于最小化DGD。以下阐述的示例性反馈程序可以通过上述反馈信号发生器FSG;FSG1或者以下将描述的反馈信号发生器的第二实施方式FGS2(在图6中示出)来执行。控制电子设备CE可以适合第一级偏振转换器PC1和第二级偏振转换器PC2,使得最小化反馈信号以将DGD理想地降低到零。
为了补偿光纤PMD,可以执行以下示例性方法。
假定通过发射机Tx产生了具有近似40Gb/s信号比特率的APol-DPSK传输信号,并且该信号经由光纤TF传输到偏振模式色散补偿器PMDC。
用于对光纤PMD进行补偿的反馈程序如以下执行。
借助于反馈信号发生器FSG,从经补偿的APol-DPSK传输信号生成反馈输入信号。在图2中示出的反馈信号发生器的第一实施方式FSG1中,如以下完成:
借助于偏振器PO1到偏振器PO3将提取的经补偿的APol-DPSK传输信号转换为以下状态的光信号分量:水平/垂直线性偏振状态、+/-45°线性偏振状态以及左/右圆偏振状态。
借助于快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3将光信号分量变换成电信号分量,其中每个电信号分量表示所定义的偏振状态中的一个状态。
借助于混合器M1,将快速光电二极管FPD1和快速光电二极管FPD2的输出处的电信号分量相乘,以形成第一混合电信号。借助于混合器M2,将快速光电二极管FPD2和快速光电二极管FPD3的输出处的电信号分量相乘以形成第二混合电信号。借助于混合器M3,将快速光电二极管FPD1和快速光电二极管FPD3的输出处的电信号分量相乘以形成第三混合电信号。
借助于rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6,对快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3的输出处的电信号分量求平均以形成平均电信号,并且对混合器M1到混合器M3的输出处的混合电信号求平均以形成平均混合电信号。
借助于ADC,对rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6的输出处的平均电信号和平均混合电信号进行数字化。
为了最小化距离di,基本的想法是最大化表示快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3的输出的、rf功率检测器PD1、rf功率检测器PD3以及rf功率检测器PD5的三个平均电输出信号,并且最小化rf功率检测器PD2、rf功率检测器PD3以及rf功率检测器PD6的三个平均电输出信号,该三个平均电输出信号与混合器M1到混合器M3的电输出信号相对应,并且从而与快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3的电输出信号的乘积相对应。因此,对所有的平均电信号的每个平方进行求和,并且从该和中减去所有的平均混合电信号。然后,该结果导致反馈信号。
以下简化的公式描述了以上计算的原理:
FS=Urf12+Urf22+Urf32-Urf1×Urf2-Urf1×Urf3-Urf2×Urf3
其中FS是反馈信号。Urf1、Urf2和Urf3是rf功率检测器PD1、rf功率检测器PD3以及rf功率检测器PD5的输出处的输出电压。这些电压与快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3的输出信号的微波功率(即电功率)成比例。可以借助于混合器M1到混合器M3以及rf功率检测器PD2、rf功率检测器PD4以及rf功率检测器PD6生成项Urf1×Urf2、项Urf1×Urf3以及项Urf2×Urf3。借助于信号处理器生成平方Urf12、平方Urf22以及平方Urf32。也借助于信号处理器生成和与差。在现实中,根据本发明,在借助于DSP进行计算之前,借助于ADC对rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6的输出信号进行数字化。
由于通过快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3这三个快速光电二极管仅测量rf功率水平,而不是使用快速光电二极管FPD1到快速光电二极管FPD3的快速信号采样,因此DSP仅需要符合反馈信号的速度需要,这可以在1MHz的范围内,而不是在近似40Gb/s的信号比特率。
由反馈信号发生器FSG;FSG1;FSG2生成的反馈输入信号经由反馈信号线CL传输到控制电子设备CE。借助于控制电子设备CE适配第一级偏振转换器PC1和第二级偏振转换器PC2,从而最小化反馈输入信号。
反馈信号发生器FSG的第二实施方式在图6中示出,并且命名为FSG2。反馈信号发生器FSG2与图2中示出的反馈信号发生器的第一实施方式FGS1类似。那些与第一反馈信号发生器FGS1相同的元件具有相同的参考标记,使得关于它们的描述可以参考第一实施方式的阐释。与第一实施方式不同,反馈信号发生器FSG2不具有rf功率检测器PD1到rf功率检测器PD6。与此相反,反馈信号发生器FSG2包含快速模拟数字转换器FADC,其适合于对来自光电二极管FPD1到光电二极管FPD3以及混合器M1到混合器M3的电信号分量和混合电信号求平均以形成平均(混合)电信号,并且适合于将平均(混合)电信号转换成数字信号。与第一实施方式的ADC一样,快速模拟数字转换器FADC可以具有较低的采样速率。例如,所述FADC具有几个皮秒的分辨率。作为示例,快速模拟数字转换器FADC可以实现在具有快速轨道和保持电路的衬底上。快速模拟数字转换器FADC允许直接测量图3和图4中作为庞加莱球上的点Pi示出的偏振信号状态的时间演进。数字信号处理器DSP然后直接计算绘制在图5中的距离di的和。
对于以上示出的所有实施方式,可以进行以下修改:
可以仅使用具有不同性能的两个或者一个混合器,而不是混合器M1到混合器M3这三个混合器。
可以使用用于将光信号分量变换为电信号分量的其他类型的装置(例如二极管阵列或者电荷耦合器件(CCD)),而不是光电二极管FPD1到光电二极管FPD3。
可以使用适合于将传输的光信号转换成具有不同定义的偏振状态的光信号分量的其他类型的装置,而不是偏振器POL1、偏振器POL2以及偏振器POL3这三个偏振器。也可以生成多于或者少于三个的光信号分量。
本发明也有利于不同于40Gbit/s的信号比特率。
可以使用具有第一偏振分量和正交的第二偏振分量的其他类型的光信号(例如正交多路复用格式),而不是交替偏振APol信号。
本发明还适合于其他种类的PSK调制以替代APol-DPSK调制,例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、偏移QPSK(OQPSK)、·/4-QPSK以及SOQPSK。还可以使用归零(RZ)-(D)PSK以及非归零(NRZ)-(D)PSK。
PMDC也可以利用多于或者少于两个的级来实现。在替代实现中,PMDC可以例如通过单个偏振转换器和可变延迟线来实现,而不是两个偏振转换器以及第一级延迟线和第二级延迟线。
反馈信号发生器FSG;FSG1;FSG2可以是独立的器件,而不是集成在PMDC中。
可以将PMDC和/或反馈信号发生器FSG;FSG1;FSG2与接收机Rx集成在一起。
Claims (13)
1.一种用以对用于传输光信号的光学传输光纤(TF)的偏振模式色散进行补偿的设备(PMDC),所述光信号具有第一偏振分量(xpol)和正交的第二偏振分量(y pol),所述设备包括:
-可调谐装置(PC1,DL1,PC2,DL2),适合于对所述光纤偏振模式色散进行补偿;
-反馈信号发生器(FSG;FSG1;FSG2),适合于生成所述可调谐装置(PC1,DL1,PC2,DL2)的反馈输入信号以用于偏振模式色散补偿,
其中所述反馈信号发生器(FSG;FSG1;FSG2)包括:
-偏振装置(PO1,PO2,PO3),用于将所述传输的光信号转换成具有不同的所定义的偏振状态的至少两个光信号分量,
-变换装置(FPD1,FPD2,FPD3),用于将所述光信号分量变换成电信号分量,其中每个电信号分量表示所述所定义的偏振状态中的一个状态,
-至少一个混合器(M1,M2,M3),用于将所述电信号分量中的至少两个电信号分量混合成混合电信号,
-用于对所述电信号分量求平均以形成平均电信号并且对所述混合电信号求平均以形成平均混合电信号的装置(PD1,PD2,PD3,PD4,PD5,PD6),
-用于对所述平均电信号和所述平均混合电信号进行组合以生成所述反馈输入信号的装置(DSP),所述反馈输入信号是由所述偏振模式色散引起的、所述传输信号的数字群延迟(DGD)特性。
2.如权利要求1所述的设备,其中所述传输的光信号是经交替偏振相移键控的。
3.如权利要求1所述的设备,其中所述偏振装置包括偏振器(PO1,PO2,PO3),所述偏振器适合于将所述传输的光信号转换成以下状态的光信号分量:水平/垂直线性偏振状态、+/-45°线性偏振状态以及左/右圆偏振状态。
4.如权利要求1所述的设备,其中所述变换装置包括至少两个快速光电二极管(FPD1,FPD2,FPD3),用于将所述光信号分量变换成电信号分量。
5.如权利要求1所述的设备,其中所述混合器(M1,M2,M3)适合于将所述至少两个电信号分量相乘以形成所述混合电信号。
6.如权利要求1所述的设备,包括:
-至少一个rf功率检测器(PD1,PD2,PD3,PD4,PD5,PD6),用于对所述电信号分量和所述混合电信号求平均以形成所述平均电信号和所述平均混合电信号,
-至少一个模拟数字转换器(ADC),用于将所述平均电信号转换成数字信号,以及
-数字信号处理器(DSP),用于对所述数字信号进行组合以生成所述反馈信号。
7.如权利要求1所述的设备,包括:
-至少-个快速模拟数字转换器(FADC),适合于分别对所述电信号分量和所述混合电信号求平均以形成所述平均电信号和所述平均混合电信号,并且将所述平均电信号和所述平均混合电信号转换成数字信号,以及
-数字信号处理器(DSP),用于对所述数字信号进行组合以生成所述反馈信号。
8.一种用以对用于传输光信号的光学传输光纤(TF)的偏振模式色散进行补偿的方法,所述光信号具有第一偏振分量(x pol)和正交的第二偏振分量(y pol),所述方法包括:
-使用反馈程序根据所述传输的光信号对所述光学传输光纤(TF)的所述偏振模式色散进行补偿,其中所述反馈程序包括
-对所述光纤偏振模式色散进行补偿;
-生成用于所述偏振模式色散补偿的反馈输入信号,
-通过使用所述反馈信号来适配所述偏振模式色散的所述补偿,从而优化所述反馈信号,
其中生成所述反馈输入信号包括:
-将所述传输的光信号转换成具有不同的所定义的偏振状态的至少两个光信号分量,
-将所述光信号分量变换成电信号分量,其中每个电信号分量表示所述所定义的偏振状态中的一个状态,
-将所述电信号分量中的至少两个电信号分量进行混合以形成混合电信号,
-对所述电信号分量求平均以形成平均电信号,并且对所述混合电信号求平均以形成平均混合电信号,
-对所述平均电信号和所述平均混合电信号进行组合以生成反馈信号,所述反馈信号是由所述偏振模式色散引起的、所述传输信号的数字群延迟(DGD)特性。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述光信号是经交替偏振相移键控的。
10.如权利要求8所述的方法,其中将所述传输的光信号转换成以下状态的光信号分量:水平/垂直线性偏振状态、+/-45°线性偏振状态以及左/右圆偏振状态。
11.如权利要求8所述的方法,其中对所述至少两个电信号分量进行混合包括:将所述至少两个电信号分量相乘以形成所述混合电信号。
12.如权利要求11所述的方法,其中对所述平均电信号和所述平均混合电信号进行组合包括:对所述平均电信号的平方进行求和并且从所述和中减去所述平均混合电信号。
13.如权利要求11所述的方法,其中在对所述平均电信号和所述平均混合电信号进行组合以形成所述反馈信号之前对所述平均电信号和所述平均混合电信号进行数字化。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102681287A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 基于受激布里渊散射效应的全光码型转换系统 |
CN102725977A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-10-10 | 华为技术有限公司 | 一种光信号补偿装置 |
CN103267481A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种保偏光纤偏振轴的检测装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9692549B2 (en) * | 2011-06-29 | 2017-06-27 | Spatial Digital Systems, Inc. | Accessing CP channels with LP terminals via wavefront multiplexing |
CN103023570B (zh) * | 2011-09-26 | 2016-03-30 | 富士通株式会社 | 非线性补偿装置、方法和发射机 |
US9419711B2 (en) * | 2012-09-17 | 2016-08-16 | Ofs Fitel, Llc | Measuring in-band optical signal-to-noise ratio (OSNR) |
US9673899B2 (en) * | 2013-10-22 | 2017-06-06 | Exfo Inc. | In-band OSNR measurement on polarization-multiplexed signals |
WO2016046315A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | Danmarks Tekniske Universitet | System for transmitting and receiving multi-polarized signals |
CN106656314B (zh) | 2015-10-31 | 2019-05-24 | 华为技术有限公司 | 一种监测光通信网络色散的方法及装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1211744A (zh) * | 1997-09-16 | 1999-03-24 | 朗迅科技公司 | 一次偏振模色散的自动补偿方法和设备 |
US6678431B2 (en) * | 2002-02-21 | 2004-01-13 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for compensating polarization mode dispersion occurring in optical transmission fiber and apparatus therefor |
CN1472585A (zh) * | 2003-06-27 | 2004-02-04 | 复旦大学 | 具有动态增益波动控制的拉曼光纤放大器 |
CN1482480A (zh) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | 华为技术有限公司 | 偏振模色散补偿方法及其补偿器 |
CN1512685A (zh) * | 2002-12-30 | 2004-07-14 | 北京邮电大学 | 一种采用功率调整的偏振模色散补偿系统和方法 |
CN1531794A (zh) * | 2001-03-02 | 2004-09-22 | ���˹���Ѷ��� | 用于pmd效应的补偿或模拟的光通信系统及设备 |
CN1533642A (zh) * | 2001-03-02 | 2004-09-29 | ���˹���Ѷ��� | 经光纤链路传输的信号中偏振模式色散参数的检测和补偿方法和装置及相关的通信系统 |
CN1633764A (zh) * | 2002-04-18 | 2005-06-29 | 艾利森电讯公司 | 偏振模色散补偿器 |
CN1715975A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 北京大学 | 偏振模色散补偿器 |
US20080205814A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Lijie Qiao | Method and Apparatus for Dynamic Polarization Mode Dispersion Compensation |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5949560A (en) * | 1997-02-05 | 1999-09-07 | Northern Telecom Limited | Optical transmission system |
JP2000031903A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Hitachi Ltd | 偏波分散補償装置および偏波分散補償方法 |
US20020191265A1 (en) | 2001-06-14 | 2002-12-19 | Lagasse Michael | Multi-stage polarization transformer |
JP2006211507A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Yokogawa Electric Corp | 偏波モード分散補償装置 |
US7454092B2 (en) * | 2006-10-24 | 2008-11-18 | Kailight Photonics, Inc. | Systems and methods for polarization mode dispersion mitigation |
CN101729149A (zh) * | 2008-10-22 | 2010-06-09 | 华为技术有限公司 | 一种光解偏振复用光载波的方法、装置和系统 |
-
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1211744A (zh) * | 1997-09-16 | 1999-03-24 | 朗迅科技公司 | 一次偏振模色散的自动补偿方法和设备 |
CN1531794A (zh) * | 2001-03-02 | 2004-09-22 | ���˹���Ѷ��� | 用于pmd效应的补偿或模拟的光通信系统及设备 |
CN1533642A (zh) * | 2001-03-02 | 2004-09-29 | ���˹���Ѷ��� | 经光纤链路传输的信号中偏振模式色散参数的检测和补偿方法和装置及相关的通信系统 |
US6678431B2 (en) * | 2002-02-21 | 2004-01-13 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for compensating polarization mode dispersion occurring in optical transmission fiber and apparatus therefor |
CN1633764A (zh) * | 2002-04-18 | 2005-06-29 | 艾利森电讯公司 | 偏振模色散补偿器 |
CN1482480A (zh) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | 华为技术有限公司 | 偏振模色散补偿方法及其补偿器 |
CN1512685A (zh) * | 2002-12-30 | 2004-07-14 | 北京邮电大学 | 一种采用功率调整的偏振模色散补偿系统和方法 |
CN1472585A (zh) * | 2003-06-27 | 2004-02-04 | 复旦大学 | 具有动态增益波动控制的拉曼光纤放大器 |
CN1715975A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 北京大学 | 偏振模色散补偿器 |
US20080205814A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Lijie Qiao | Method and Apparatus for Dynamic Polarization Mode Dispersion Compensation |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102725977A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-10-10 | 华为技术有限公司 | 一种光信号补偿装置 |
WO2013078655A1 (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 华为技术有限公司 | 一种光信号补偿装置 |
CN102725977B (zh) * | 2011-12-01 | 2014-07-09 | 华为技术有限公司 | 一种光信号补偿装置 |
US8861981B2 (en) | 2011-12-01 | 2014-10-14 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical signal compensation device |
CN102681287A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 基于受激布里渊散射效应的全光码型转换系统 |
CN102681287B (zh) * | 2012-05-18 | 2014-11-12 | 上海交通大学 | 基于受激布里渊散射效应的全光码型转换系统 |
CN103267481A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种保偏光纤偏振轴的检测装置 |
CN103267481B (zh) * | 2013-05-28 | 2016-01-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种保偏光纤偏振轴的检测装置及应用该装置对保偏光纤偏振轴方位进行检测的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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