CN102687429B - 全光相位调制的数据信号再生 - Google Patents

Abstract

全光相位调制的数据信号再生器设备（10）包括光输入（12）、光信号转换器（16）、光载波信号源（18）、光信号形成设备（20）和光输出（14）。输入（12）布置成接收相位调制的光数据信号。信号转换器（16）布置成接收数据信号，并将数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制。载波信号源（18）提供光载波信号。信号形成设备（20）布置成接收载波信号和中间光信号，以及包括第一单元和第二单元，该第一单元布置成接收中间光信号并应用传递函数以用于实施整形和调节大小，该第二单元用于实施中间光信号的强度调制至光载波信号上的相位调制的传递，以形成再生的相位调制的光数据信号。输出（14）布置成输出再生的光数据信号。

Description

全光相位调制的数据信号再生

技术领域

本发明涉及全光相位调制数据信号再生器设备以及涉及再生相位调制的光数据信号的方法。

背景技术

密集波分复用（DWDM）光传输网络正在向使用相位调制的光数据信号演进，最有前景的信号格式是差分相移键控（DPSK）和差分正交相移键控（DQPSK）。光传输网络中所使用的位速率的增加（高达40Gbs和100Gbs）导致对放大自发辐射（ASE）噪声、色度色散和偏振模色散（polarizationmodedispersion，PMD）的更低容忍度。因此，要求用于再生相位调制的光数据信号的有效解决方案以便保持信号质量。对于再生DPSK信号已经报告了许多提议，但是大多数未解决有关相位调制的数据信号格式的主要问题，即对相位和振幅噪声二者的敏感性，以及迄今为止尚未针对DPSK信号的再生给出切实可行的解决方案。IKang等人在ECOC2005的截止日期后论文（postdeadlinepaper）Th4.3.3报告了最有前景的提议，其包括使用半导体光放大器马赫曾德尔干涉仪的40GbsDPSK信号的再生全光波长转换。但是Kang等人报告的方案在波长转换过程期间更改数据的编码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的全光相位调制的数据信号再生器。本发明的另外目的在于提供一种再生相位调制的光数据信号的改进方法。

本发明的第一方面提供全光相位调制的数据信号再生器设备，其包括光输入、光信号转换器、光载波信号源、光信号形成设备和光输出。所述光输入布置成接收相位调制的光数据信号。所述光信号转换器布置成接收所述相位调制的光数据信号，并将所述相位调制的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制。所述光载波信号源布置成提供光载波信号。所述光信号形成设备布置成接收所述光载波信号和所述中间光信号。所述光信号形成设备包括第一和第二单元。所述第一单元布置成接收所述中间光信号并应用传递函数以用于实施整形和调节大小。所述第二单元用于实施所述中间光信号的强度调制至所述光载波信号上的相位调制的传递，以由此形成再生的相位调制的光数据信号。所述光输出布置成输出所述再生的相位调制的光数据信号。

这种全光相位调制数据信号再生器设备能够保持再生期间数据信号的相位调制。

在一实施例中，所述第一单元包括调整大小整形再生器，该调整大小整形再生器布置成接收所述中间光信号并实施所述整形和调整大小。所述第二单元包括非线性光学元件，该非线性光学元件布置成接收来自所述第一单元的所述中间光信号和所述光载波信号，并实施所述中间光信号的所述强度调制至所述光载波信号上的所述相位调制的所述传递。

因此，中间光信号的整形和调整大小独立于中间光信号的强度调制至光载波信号上的相位调制的传递且在其之前执行。

在一实施例中，所述光信号转换器布置成将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制。所述光载波信号源布置成提供第一和第二光载波信号。所述光信号形成设备包括另外所述调整大小整形再生器和另外所述非线性光学元件。所述调整大小整形再生器布置成接收所述第一中间光信号以及所述另外调整大小整形再生器布置成接收所述第二中间光信号。所述非线性光学元件布置成接收来自所述调整大小整形再生器的所述第一中间光信号和所述第一光载波信号。所述另外非线性光学元件布置成接收来自所述另外调整大小整形再生器的所述第二中间光信号和所述第二光载波信号。所述光信号再生器还包括光信号组合器，该光信号组合器布置成接收和组合所述相应再生的相位调制的光数据信号。所述光输出布置成输出所述组合的再生的相位调制的光数据信号。

使用两个中间光信号，各具有与相位调制的数据信号的相位信息对应的互补强度调制，这较之使用单个中间光信号提供改进的光信噪比。较之使用两个光信号，使用单个中间光信号允许光信号形成设备具有更简单的构造，且功耗更低。

在一实施例中，该或每个所述调整大小整形再生器包括利用直接检测调整大小整形再生器的强度调制（anintensitymodulationwithdirectdetectionresizingreshapingregenerator）。

在一实施例中，该或每个所述非线性光学元件包括类克尔介质，其具有相位对强度呈基本线性相关性的传递函数。由此实现强度调制基本线性变换回相位调制，从而保持相位调制数据信号的相位信息。在一实施例中，所述类克尔介质包括光纤。在一实施例中，所述类克尔介质包括半导体器件，如半导体光放大器。

在一实施例中，所述第一和第二单元包括复合装置。所述复合装置包括非线性光学器件，该非线性光学器件布置成应用传递函数以用于实施所述中间光信号的所述整形和调整大小以及所述中间光信号的强度调制至所述光载波信号上的相位调制的所述传递，以由此形成再生的相位调制的光数据信号。因此，整形和调整大小以及强度调制的传递能够在单个处理步骤中，单个装置中执行。因此，将再生器设备的复杂性和占用面积（footprint）最小化。

在一实施例中，所述光信号转换器布置成将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制。所述非线性光学器件布置成接收所述第一和第二所述中间光信号，并布置成对所述第一和第二所述中间光信号二者应用所述传递函数。

使用两个中间光信号，各具有与相位调制的数据信号的相位信息对应的互补强度调制，这较之使用单个中间光信号提供改进的光信噪比。

在一实施例中，所述非线性光学器件具有相位对强度呈非线性相关性的传递函数。因此，该非线性光学器件能够执行从强度域到相位域的有效变换。

在一实施例中，所述非线性光学器件包括全光推挽调制器。在一实施例中，所述全光推挽调制器包括半导体光放大器马赫曾德尔干涉仪。在一实施例中，将所述半导体光放大器马赫曾德尔干涉仪在其零陷点偏置。该干涉仪由此在再生的光信号的相位中给出π阶梯跃变。因此将任何相位噪声消除为零。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号具有差分相移键控信号格式。因此，该全光相位调制的数据信号再生器设备能够再生具有差分相移键控信号格式的光数据信号，同时保持数据信号的相位调制，包括差分编码。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号包括同相分量和正交相分量。所述光信号转换器布置成将所述同相分量的相位调制转换成同相中间光信号的对应强度调制以及将所述正交相分量的相位调制转换成正交相中间光信号的对应强度调制。所述再生器还包括另外所述光信号形成设备和另外光信号组合器。所述光载波信号源布置成为每个所述光信号形成设备提供至少一个所述光载波信号。所述光信号形成设备布置成接收所述同相中间光信号。所述另外光信号形成设备布置成接收所述正交相中间光信号。所述另外光信号组合器布置成接收和组合分别由每个所述光信号形成设备生成的所述再生的相位调制的光数据信号。所述光输出布置成输出所述组合的再生的相位调制的光数据信号。

因此，该全光相位调制的数据信号再生器设备能够再生具有四阶或更高阶相位调制的光数据信号，同时保持数据信号的相位调制。

在一实施例中，所述光信号转换器包括九十度光混合器。所述九十度光混合器布置成将所述同相分量的所述相位调制转换成第一和第二所述同相中间光信号的互补对应强度调制以及将所述正交相分量的所述相位调制转换成第一和第二所述正交相中间光信号的互补对应强度调制。

在一实施例中，所述光信号转换器包括本地振荡器和光耦合器。所述本地振荡器布置成提供具有与相位调制的光数据信号相同的频率和相位的参考光信号。所述光耦合器布置成接收所述相位调制的光数据信号和所述参考信号，并造成所述相位调制的光数据信号与所述参考信号之间的光干涉。由此产生包括强度调制的和光信号或强度调制的差光信号的所述中间光信号。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号具有不归零信号格式。在一实施例中，所述光载波信号源布置成提供连续波光载波信号。在一实施例中，所述本地振荡器布置成提供锁定到所述相位调制的光数据信号的连续波参考光信号。由此，该全光相位调制数据信号再生器设备能够再生不归零格式的相位调制的光数据信号。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号具有归零信号格式，以及所述光载波信号源布置成提供脉冲的光载波信号。所述脉冲的光载波信号具有与所述归零的相位调制的光数据信号相同的脉宽和频率。在一实施例中，所述光载波信号源包括光脉冲源和全光时钟恢复设备。所述全光时钟恢复设备布置成从所述相位调制的光数据信号光学地提取光时钟信号，并将所述光时钟信号送交到所述光载波信号源。所述光载波信号源由所述光时钟信号驱动。在一实施例中，所述本地振荡器布置成提取所述相位调制的光数据信号的一部分，以由此形成所述参考光信号。因此，该全光相位调制数据信号再生器设备能够再生归零格式的相位调制的光数据信号，并且附加地执行相位调制的光数据信号的再定时。

在一实施例中，所述光载波信号具有与所述相位调制的光数据信号不同的波长。因此，该全光相位调制数据信号再生器设备能够同时执行相位调制的数据信号的波长转换和全光再生。

本发明的第二方面提供一种再生相位调制的光数据信号的方法。该方法包括接收要再生的相位调制的光数据信号。该方法还包括将所述相位调制的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制。该方法还包括提供光载波信号。该方法还包括将所述中间光信号的所述强度调制传递到所述光载波信号上的相位调制，以由此形成再生的相位调制的光数据信号。通过实施所述中间光信号的整形和调整大小以及与所述中间光信号的强度调制相关的所述光载波信号的相位调制将所述强度调制传递到所述相位调制。

因此，所述方法使得相位调制的光数据信号能够再生同时在再生期间保持相位调制。

在一实施例中，所述方法包括将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制。所述方法还包括提供第一和第二光载波信号。所述方法包括通过实施每个所述中间光信号的整形和调整大小以及与每个所述中间光信号的强度调制相关的相应的所述光载波信号的相位调制，将所述相应中间光信号的所述强度调制传递到所述相应光载波信号上的相位调制。由此，形成第一和第二再生的相位调制的光数据信号。该方法还包括组合所述第一和第二再生的相位调制的光数据信号以形成最终再生的相位调制的光数据信号。

因此，该方法通过将中间光信号独立地整形和调整大小，以及然后将中间光信号的强度调制传递到光载波信号上的相位调制来执行再生。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号包括同相分量和正交相分量。所述方法包括将所述同相分量的相位调制转换成同相中间光信号的对应强度调制以及将所述正交相分量的相位调制转换成正交相中间光信号的对应强度调制。所述方法还包括提供第一和第二光载波信号。所述方法还包括将每个所述中间光信号的所述强度调制传递到相应的所述光载波信号上的相位调制。由此，形成同相和正交相再生的相位调制的光数据信号。所述方法还包括组合所述同相和正交相再生的相位调制的光数据信号以形成最终再生的相位调制的光数据信号。

因此，该方法能够再生具有四阶或更高阶相位调制的相位调制的光数据信号。

在一实施例中，所述相位调制的光数据信号具有差分相移键控信号格式。该方法使得差分相移键控光数据信号能够再生同时保持差分编码。

本发明的第三方面提供一种其中包含有计算机可读指令的数据载体。所述计算机可读指令用于提供对处理器上可用资源的访问。所述计算机可读指令包括使得处理器执行再生相位调制的光数据信号的方法的上文任何步骤的指令。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图2是根据本发明第二实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图3是根据本发明第三实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图4是根据本发明第四实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图5是根据本发明第五实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图6是根据本发明第六实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备的示意表示；

图7示出40GbsRZ-DPSK数据信号的眼图：a）在再生器设备的输入；b）在现有技术再生器的输出；以及c）在图3的再生器设备的输出；

图8示出根据本发明第七实施例的再生相位调制的光数据信号的方法步骤；

图9示出根据本发明第八实施例的再生相位调制的光数据信号的方法步骤；以及

图10示出根据本发明第九实施例的再生相位调制的光数据信号的方法步骤。

具体实施方式

参考图1，本发明的第一实施例提供全光相位调制的数据信号再生器设备10，其包括光输入12、光信号转换器16、光载波信号源18、光信号形成设备20和光输出14。

光输入12布置成接收要再生的相位调制的光数据信号。光信号转换器16布置成接收相位调制的光数据信号，并将数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制。

光载波信号源18布置成提供光载波信号。

光信号形成设备20布置成从光载波信号源18接收光载波信号，并从光信号转换器16接收中间光信号。光信号形成设备20包括第一单元和第二单元。该第一单元布置成接收中间光信号并应用传递函数以用于实施整形和调节大小。该第二单元用于实施将中间光信号的强度调制传递到光载波信号上的相位调制。由此，通过光信号形成设备20形成再生的相位调制的光数据信号。

光输出14布置成输出再生的相位调制的光数据信号。

图2中示出根据本发明第二实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备30。本实施例的设备30与第一实施例的设备10基本相同，仅有如下修改。对于对应的特征，沿用相同的引用号。

在本实施例中，光信号形成设备20包括采用调整大小整形（2R）再生器32形式的第一单元和包括非线性光学元件34的第二单元。2R再生器32布置成接收中间光信号并应用传递函数以用于实施整形和调节大小。

非线性光学元件34包括类克尔介质（Kerr-likemedium），如光纤或半导体光放大器（SOA），其具有相位对强度呈基本线性相关性的传递函数。类克尔介质将理解为意味着具有非线性折射率而该非线性折射率变化对光强度呈现线性相关性的光介质。

因此，中间光信号经过2R再生，然后由非线性光学元件34将调整大小和整形的中间光信号的强度调制传递到光载波信号上的相位调制。

图3示出根据本发明第三实施例的全光相位调制的数据信号再生器设备40。本实施例的设备40具有与第一实施例的设备10相同的一般结构，并且对于对应的特征，沿用相同的引用数字。再生器设备40布置成再生不归零（NRZ）相位调制的数据信号。

在本实施例中，光信号转换器16包括本地振荡器52和光耦合器53。本地振荡器52包括连续波（CW）激光器，其布置成生成锁定到相位调制的光数据信号的参考光信号。光耦合器53布置成在第一输入端口从光输入12接收相位调制的光数据信号，以及在其第二输入端口从本地振荡器52接收参考信号。光耦合器53将数据信号和参考信号组合，造成这两个信号之间的相加和相消干涉。光信号转换器16由此产生来自耦合器53的第一输出端口的是和光信号的第一中间光信号42，以及来自耦合器53的第二输出端口的是差光信号的第二中间光信号44。和中间光信号42和差中间光信号44承载光数据信号的相位信息，作为互补强度调制。

本实施例的光信号形成设备20还包括第二调整大小整形（2R）再生器46和第二非线性光学元件48，第二非线性光学元件48也包括类克尔介质。

第一调整大小整形（2R）再生器32接收和中间光信号42并实施和中间光信号的整形和调整大小。第二2R再生器46接收差中间光信号44并实施差中间光信号44的整形和调整大小。

光信号载波源18包括激光器54和分光器56，激光器54布置成生成CW光载波信号，分光器56布置成将光载波信号分成基本相等的部分，并将每个部分路由选择到相应的非线性光学元件34、48。在本示例中，激光器54布置成生成具有与相位调制的光数据信号基本相同波长的光载波信号。但是，将认识到，激光器54可以作为备选布置成生成具有不同波长的光载波信号，由此使设备40能够同时执行相位调制的光数据信号的再生和波长转换。

第一非线性光学元件34布置成从第一2R再生器32接收调整大小和整形的和中间光信号42，并从光载波信号源18接收相应的光载波信号。第二非线性光学元件48相似地布置成从第二2R再生器46接收调整大小和整形的差中间光信号44，并接收相应的光载波信号。每个非线性光学元件34、48布置成实施相应的中间光信号的强度调制至相应的光载波信号上的相位调制的传递。由此，产生第一和第二再生的相位调制的光数据信号。

再生器设备40还包括第二光耦合器50，第二光耦合器50布置成接收第一和第二再生的相位调制的光数据信号，并组合这些再生的信号。光输出14布置成输出组合的再生的相位调制的光数据信号。

因此，全光相位调制数据信号再生器设备40能够再生NRZ相位调制的光数据信号。再生器设备40可以同时执行波长转换。

参考图4，本发明的第四实施例提供全光相位调制的数据信号再生器设备60。再生器设备60具有与图1的再生器设备10相同的一般结构，并且对于对应的特征，沿用相同的引用数字。再生器设备60用于再生NRZ数据信号。

在本实施例中，光信号转换器16布置成将接收的相位调制的光数据信号的相位调制转换成和中间光信号64和差中间光信号66。

本实施例的光信号形成设备62包括复合装置（compositedevice），该复合装置包括非线性光学器件，该非线性光学器件布置成应用传递函数以用于实施每个中间光信号的整形和调整大小以及每个中间光信号的强度调制至相应的光载波信号上的相位调制的传递。在本示例中，光信号形成设备62包括采用非线性马赫曾德尔调制器形式的全光推挽调制器，其在每个臂（arm）中包括SOA70、72。包括第一SOA70的第一臂接收和中间光信号64以及相应的光载波信号。包括第二SOA72的第二臂接收差中间光信号66以及相应的光载波信号。马赫曾德尔调制器还包括耦合器74，耦合器74布置成从每个臂接收所得的光信号并将其组合。光输出14布置成输出来自马赫曾德尔调制器62的组合的光信号。

光信号形成设备62还包括分光器68，分光器68布置成从光载波信号源18接收光载波信号，并将该光载波信号分成两个基本相等的部分，以分别将其送交到SOA70、72中的每一个。

非线性马赫曾德尔调制器62实施中间光信号的整形和调整大小以及将中间光信号的强度调制传递到相应的光载波信号上的对应互补相位调制。

可以在零陷点（nullpoint）将非线性马赫曾德尔调制器62偏置，以便给出再生的相位调制的光数据信号的相位中的阶梯跃变（steptransition），从而使得相位噪声能够消除为零。

参考图5，本发明的第五实施例提供全光相位调制的数据信号再生器设备80。再生器设备80用于再生具有同相和正交相信号分量的NRZ差分正交相移键控（DQPSK）光数据信号。再生器设备80具有与第一实施例的再生器10基本相同的布置，仅有如下修改。对于对应的特征，沿用相同的引用号。

在本实施例中，再生器设备80包括第一光信号形成设备20a和第二信号形成设备20b，如结合图3描述的。第一光信号形成设备20a用于DQPSK光数据信号的同相（I）分量，以及第二光信号形成设备20b用于DQPSK数据信号的正交相（Q）分量。

本实施例的光信号转换器82包括90°光混合器（opticalhybrid）。90°光混合器对于本领域技术人员将是众所周知的，其具有两个输入端口和四个输出端口以在零差或外差检测的相干信号解调中使用。在本示例中，90°光混合器82的第一输入端口耦合到再生器设备80的输入12，以及第二输入端口耦合到布置成生成参考光信号88的本地振荡器。90°光混合器82将输入的DQPSKI和Q分量与参考光信号88混合以生成四个输出光信号，它们是I分量与参考光信号之和82a、I分量与参考光信号之差82b、Q分量与参考光信号之和82c以及Q分量与参考光信号之差82d。

将I分量的和以及差中间光信号82a、82b提供到第一光信号形成设备20a的相应2R再生器46、32。将Q分量的和以及差中间光信号82c、82d提供到第二光信号形成设备20b的相应2R再生器46、32。

在本示例中，光信号形成设备包括激光器54和分光器56，激光器54布置成生成CW光载波信号，分光器56布置成将光载波信号分成基本相等的第一和第二部分，并分别将其路由选择到第一和第二光信号形成设备20a、20b。每个光信号形成设备20a、20b还包括另外分光器84，另外分光器84布置成将相应的光载波信号分成分别用于第一和第二非线性光学元件34、48的第一和第二部分。

I分量的中间光信号82a、82b由光信号形成设备20a以上文结合图3描述的方式处理。Q分量的和以及差中间光信号82c、82d由第二光信号形成设备20b相似地以上文结合图3描述的方式处理。每个光信号形成设备20a、20b产生组合的再生的相位调制的光数据信号。

再生器设备80还包括另外光耦合器86，另外光耦合器86布置成接收和组合来自每个信号形成设备20a、20b的再生的光数据信号。光输出14布置成输出最终组合的再生的光数据信号。

因此，再生器设备80能够再生NRZ-DQPSK光数据信号，同时保持光数据信号的差分编码。

参考图6，本发明的第六实施例提供全光相位调制的数据信号再生器设备90。再生器设备90与图6的再生器设备80基本相同，仅具有如下修改。对于对应的特征，沿用相同的引用号。

在本实施例中，再生器设备90布置成再生RZ-DQPSK光数据信号。再生器设备90包括光载波信号源92，光载波信号源92布置成生成RZ脉冲训练光载波信号。再生器设备90还包括全光时钟恢复设备（AOCR）94，全光时钟恢复设备（AOCR）94布置成从相位调制的光数据信号光学地提取时钟信号，并将该时钟信号送交到光载波信号源92。光载波信号源92由该时钟信号驱动，以由此形成具有与光数据信号相同脉宽和频率的参考光信号。这恢复有规律的RZ脉冲训练，并移除脉冲抖动。

因此，再生器设备90能够附加地执行再定时再生。

图7示出在图6的再生器设备90的输入12的40GbsRZ-DPSK光数据信号的眼图。图7b示出来自现有技术的再生器设备的输出眼图。图7c示出在再生器设备90的输出14提供的再生的相位调制的光数据信号的眼图。正如能够见到的，再生器设备90在眼图的开度（openness）中提供比使用现有技术的再生器所实现的更大改进。

参考图8，本发明的第七实施例提供再生相位调制的光数据信号的方法100。方法100包括：接收相位调制的光数据信号102；将所接收的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制104；提供光载波信号106；以及将中间光信号的强度调制传递到光载波信号上的相位调制108。该方法包括实施整形和调整大小以及与中间光信号的强度调制相关的光载波信号的相位调制。因此，形成再生的相位调制的光数据信号。

参考图9，本发明的第八实施例提供再生相位调制的光数据信号的方法110。方法110包括：接收相位调制的光数据信号112；将所接收的光数据信号的相位调制转换成第一和第二中间光信号的互补对应强度调制114；提供第一和第二光载波信号116；将每个中间光信号的强度调制传递到相应的光载波信号上的相位调制118。该方法包括实施整形和调整大小以及与相应的中间光信号的强度调制相关的光载波信号的相位调制。因此，形成第一和第二再生的相位调制的光数据信号。方法110还包括组合第一和第二再生的相位调制的光数据信号以形成组合的再生的相位调制的光数据信号120。

图10示出根据本发明第九实施例的再生相位调制的光数据信号的方法130的步骤。

方法130包括：接收包括同相分量和正交相分量的相位调制的光数据信号132；将同相分量的相位调制转换成同相中间光信号的对应强度调制134；将正交相分量的相位调制转换成正交相中间光信号的对应强度调制136；提供第一和第二光载波信号138；将每个中间光信号的强度调制传递到这些光载波信号中的相应光载波信号上的相位调制，由此形成同相和正交相再生的光数据信号140；以及组合同相和正交相再生的光数据信号以形成最终再生的光数据信号142。

本发明的另外实施例提供一种其中包含有计算机可读指令的数据载体。这些计算机可读指令用于提供对处理器上可用资源的访问。这些计算机可读指令包括使得处理器执行再生相位调制的光数据信号的方法的上文任何步骤的指令，如图8和图9中所示。将理解，数据载体打算意味着能够承载数据的任何介质，包括数据存储媒体以及电和光数据载体信号。

Claims (11)

1.全光相位调制的数据信号再生器设备，包括：

光输入，布置成接收相位调制的光数据信号；

光信号转换器，布置成接收所述相位调制的光数据信号，并将所述相位调制的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制；

光载波信号源，布置成提供光载波信号；

光信号形成设备，布置成接收所述光载波信号和所述中间光信号，并且包括：

第一单元，布置成接收所述中间光信号以及布置成应用传递函数以用于实施整形和调整大小，以及

第二单元，用于实施所述中间光信号的强度调制至所述光载波信号上的相位调制的传递，由此形成再生的相位调制的光数据信号；以及

光输出，布置成输出所述再生的相位调制的光数据信号，

其中所述第一单元包括调整大小整形再生器，所述调整大小整形再生器布置成接收所述中间光信号并实施所述整形和调整大小，以及所述第二单元包括非线性光学元件，所述非线性光学元件布置成接收来自所述第一单元的所述中间光信号和所述光载波信号，并实施所述中间光信号的所述强度调制至所述光载波信号上的所述相位调制的所述传递，

其中所述光信号转换器布置成将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一中间光信号和第二中间光信号的互补对应强度调制，以及所述光载波信号源布置成提供第一光载波信号和第二光载波信号，以及所述光信号形成设备包括另外所述调整大小整形再生器和另外所述非线性光学元件，所述调整大小整形再生器布置成接收所述第一中间光信号以及所述另外调整大小整形再生器布置成接收所述第二中间光信号，以及所述非线性光学元件布置成接收来自所述调整大小整形再生器的所述第一中间光信号和所述第一光载波信号，以及所述另外非线性光学元件布置成接收来自所述另外调整大小整形再生器的所述第二中间光信号和所述第二光载波信号，以及所述全光相位调制的数据信号再生器设备还包括光信号组合器，所述光信号组合器布置成接收和组合所述再生的相位调制的光数据信号，所述光输出布置成输出所述组合的再生的相位调制的光数据信号。

2.如权利要求1中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述非线性光学元件包括类克尔介质，所述类克尔介质具有相位对强度呈基本线性相关性的传递函数。

3.如权利要求1中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述第一和第二单元是复合装置。

4.如权利要求3中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述光信号转换器布置成将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制，以及所述非线性光学器件布置成接收所述第一和第二所述中间光信号，并布置成对所述第一和第二所述中间光信号二者应用所述传递函数。

5.如权利要求3或4中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述非线性光学器件具有相位对强度呈非线性相关性的传递函数。

6.如权利要求5中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述非线性光学器件包括全光推挽调制器。

7.如权利要求1-4中任一项中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述相位调制的光数据信号具有差分相移键控信号格式。

8.如权利要求7中要求保护的全光相位调制的数据信号再生器设备，其中所述中间光信号包括同相中间光信号和正交相中间光信号，

并且其中所述光信号转换器包括九十度光混合器，且布置成将所述同相分量的所述相位调制转换成第一和第二所述同相中间光信号的互补对应强度调制以及将所述正交相分量的所述相位调制转换成第一和第二所述正交相中间光信号的互补对应强度调制。

9.一种再生相位调制的光数据信号的方法，包括：

接收要再生的相位调制的光数据信号；

将所述相位调制的光数据信号的相位调制转换成中间光信号的对应强度调制；

提供光载波信号；

通过实施整形和调整大小以及与所述中间光信号的强度调制相关的所述光载波信号的相位调制，将所述中间光信号的所述强度调制传递到所述光载波信号上的相位调制，由此形成再生的相位调制的光数据信号，

其中通过使用调整大小整形再生器来对所述中间光信号实施所述整形和调整大小，以及通过使用非线性光学元件来实施所述将所述中间光信号的所述强度调制传递到所述光载波信号上的相位调制，

其中所述方法包括将所述相位调制的光数据信号的所述相位调制转换成第一和第二所述中间光信号的互补对应强度调制,并提供第一和第二光载波信号，通过实施每个所述中间光信号的整形和调整大小以及与每个所述中间光信号的强度调制相关的相应的所述光载波信号的相位调制，将所述相应中间光信号的所述强度调制传递到所述相应光载波信号上的相位调制，以形成第一和第二再生的相位调制的光数据信号，以及组合所述第一和第二再生的相位调制的光数据信号以形成最终再生的相位调制的光数据信号。

10.如权利要求9要求保护的方法，其中所述相位调制的光数据信号包括同相分量和正交相分量，以及所述方法包括将所述同相分量的相位调制转换成同相中间光信号的对应强度调制以及将所述正交相分量的相位调制转换成正交相中间光信号的对应强度调制，并提供第一和第二光载波信号，以及所述方法还包括将每个所述中间光信号的所述强度调制传递到相应所述光载波信号上的相位调制，以形成同相和正交相再生的相位调制的光数据信号，以及组合所述同相和正交相再生的相位调制的光数据信号以形成最终再生的相位调制的光数据信号。

11.如权利要求9要求保护的方法，其中所述相位调制的光数据信号具有差分相移键控信号格式。