CN103444103B - 用于生成交织归零(irz)偏振复用(pdm)信号的装置和方法 - Google Patents

用于生成交织归零(irz)偏振复用(pdm)信号的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103444103B
CN103444103B CN201280004817.5A CN201280004817A CN103444103B CN 103444103 B CN103444103 B CN 103444103B CN 201280004817 A CN201280004817 A CN 201280004817A CN 103444103 B CN103444103 B CN 103444103B
Authority
CN
China
Prior art keywords
manipulator
zero
signal
analog
drive signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280004817.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103444103A (zh
Inventor
刘翔
C·塞瑟玛德哈范
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Usao Investment Co., Ltd.
Original Assignee
Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Optical Networks Israel Ltd filed Critical Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Publication of CN103444103A publication Critical patent/CN103444103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103444103B publication Critical patent/CN103444103B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/532—Polarisation modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5053—Laser transmitters using external modulation using a parallel, i.e. shunt, combination of modulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5055—Laser transmitters using external modulation using a pre-coder
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/508—Pulse generation, e.g. generation of solitons
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/5162—Return-to-zero modulation schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • H04B10/556—Digital modulation, e.g. differential phase shift keying [DPSK] or frequency shift keying [FSK]
    • H04B10/5561—Digital phase modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

使用第一两个数模转换器(DAC)针对其输出对应于第一偏振分量的第一I/Q调制器执行归零(RZ)整形，这两个数模转换器中的每一个以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第一交织顺序的输出，该第一交织顺序将第一预定驱动信号模式对中之一与零进行交织。还使用第二两个DAC针对其输出对应于第二偏振分量的第二I/Q调制器执行RZ整形，这两个数模转换器中的每一个以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第二交织顺序的输出，该第二交织顺序将零与第二预定驱动信号模式对中之一进行交织，该第二交织顺序与第一交织顺序相反。第一偏振和第二偏振可以被合并，由此形成交织归零(IRZ)偏振分割复用(PDM)信号。

Description

用于生成交织归零(IRZ)偏振复用(PDM)信号的装置和方法
技术领域
本发明涉及光学传输系统，并且具体地涉及用于生成交织归零(IRZ)偏振-分割复用(polarization-division multiplexed，PDM)信号的系统、装置和技术。
背景技术
为了满足对通信能力日益增长的需求，光学传输系统正在向着高信道数据速率(例如，100Gb/s/信道或Tb/s/信道)和高频谱效率(SE)发展。数字相干检测是能够完全恢复所接收信号的复杂字段的有力技术，其允许接收高SE信号以及使用数字滤波器对包括色散(CD)和偏振模色散(PMD)的损害进行补偿。然而，滤波器的非线性对相干信号——特别是带有较大星座大小的高SE信号——的传输性能施加了严重的限制。期望改进对光纤非线性效应的信号容忍度。交织归零(IRZ)偏振-分割复用是一种对光纤非线性效应具有高信号容忍度的、支持高数据速率传输的具有前景的调制技术。
如已知的，光学信号可以具有两个正交偏振状态，其中每种状态可以具有不同属性。有时，这样的偏振状态是有意引入的，诸如在创建偏振复用信号时，其中对光学载波的两个正交偏振状态进行布置以使得它们均承载不同的数据以使得频谱效率得以加倍。这样的偏振复用信号具有两个所谓的“类属(generic)”偏振分量，每个分量承载单个数据调制。注意，通过类属偏振分量所，通常预定信号处于该偏振分量的调制所完成的点。应当意识到的是，每个类属偏振分量可以初始地或者以独立于其随后阈值相结合的其它类属偏振分量而存在。还应当意识到，类属的相位无需是恒定的。
存在两种用于生成IRZ-PDM信号的常规方法。图1中示出了 实现生成IRZ-PDM信号的第一常规方法。特别地，图1图示了用于生成使用正交相移键控(QPSK)进行调制的IRZ-PDM信号的第一常规实现。如所示出的，示例发射器100对一个脉冲发生器(carver)102，一个偏振束分光器(PBS)104，一个偏振束合成器(PBC)106以及两个I/Q调制器108、109进行布置。此外，在用于产生示例IRZ-PDM-QPSK信号的两条调制器路径之间存在固定光学延迟110。诸如正交幅度调制(QAM)、二进制相移键控(BPSK)等的其它调制格式可以被发射器用于所发射信号的调制方案。
在进一步的详细描述中，来自激光源112的输出信号被作为输入提供至脉冲发生器102以便产生相对应的归零(RZ)信号。该脉冲发生器还接收作为输入的时钟C1。该时钟信号具有频率1/Ts，其中Ts是调制符号周期。例如，该时钟可以为28-GHz的时钟以使得该脉冲发生器以28GHz的重复速率产生RZ脉冲串。
来自脉冲发生器102的RZ信号被导向PBS 104。该PBS将入射光束分离为不同线性偏振的两个光束，其中每个光束被提供至相应的I/Q调制器108、109。第一I/Q调制器108处理准备被发射的第一信号的同相(I1)和正交(Q1)分量的调制(例如，x偏振)。第二I/Q调制器109处理准备被发射的第二信号的同相(I2)和正交(Q2)分量的调制(例如，y偏振)。两条I/Q调制器路径之间存在等于半个符号周期Ts/2的固定延迟100。例如，如图1所示，调制之后的每个偏振可以为56-Gb/s的RZ-QPSK信号。
在偏振中的一个(例如，第二偏振，y偏振)延迟之后，第一和第二偏振被PBC 106所合并以产生合成调制的IRZ-PDM信号。例如，如图1所示，合成调制的信号可以为112Gb/s的IRZ-PDM-QPSK信号。
图2中示出了实现生成IRZ-PDM信号的第二常规方法。特别地，图2图示了生成使用QPSK进行调制的IRZ-PDM信号的第二常规实现。诸如QAM和BPSK等的其它调制格式可以被发射器用于所要发射信号的调制方案。如所示出的，示例发射器200对两个脉冲 发生器202、204，一个偏振束分光器(PBS)206、一个偏振束合成器(PBC)210以及两个I/Q调制器208、209进行布置。此外，通过使得一条调制器路径的脉冲发生器和I/Q调制器的驱动信号关于另一相应调制器路径的脉冲发生器和I/Q调制器有所延迟来实现两条调制器路径之间的半个符号周期的必要延迟(即，1/2Ts延迟)。
在进一步的详细描述中，来自激光源212的输出信号被导向PBS 206。该PBS将入射光束分离为不同线性偏振的两个光束，其中每个光束作为输入被提供至相应的脉冲发生器器202、204以便产生相对应的归零(RZ)信号。第一脉冲发生器(例如，脉冲发生器202)从PBS接收第一光束并且还接收作为输入的第一时钟C1。第一时钟信号C1具有频率1/Ts，其中Ts是调制符号周期。第二脉冲发生器(例如，脉冲发生器204)从PBS接收第一光束并且还接收作为输入的第二时钟C2。第二时钟信号C2具有频率1/Ts，其中Ts是调制符号周期，但是其关于第一时钟信号C1延迟半个符号周期(即，1/2Ts)。例如，两个时钟信号可以为28-GHz的时钟以使得相对应的脉冲发生器为每条路径产生28GHz的RZ输出信号，一个输出信号关于另一个输出信号有所延迟。
来自每个脉冲发生器的RZ信号被提供至相对应的I/Q调制器208、209。第一I/Q调制器处理准备被发射的第一信号的同相(I1)和正交(Q1)分量的调制(例如，x偏振)。第二I/Q调制器209处理准备被发射的第二信号的同相(I2)和正交(Q2)分量的调制(例如，y偏振)。I2/Q2分量也关于I1/Q1分量延迟半个符号周期(即，1/2Ts)。因此，第二脉冲发生器204和第二I/Q调制器209的驱动信号关于第一脉冲发生器202和第一I/Q调制器208的驱动信号有所延迟(例如，以固定延迟，以可调节延迟)。例如，如图2所示，相应I/Q调制器208、209的输出可以为针对相应偏振的56-Gb/s的RZ-QPSK信号。
从相应I/Q调制器输出的第一和第二偏振(例如，x偏振和y偏振)被PBC 210所合并以产生合成调制的IRZ-PDM信号。例如， 如图2所示，合成信号可以是112Gb/s的IRZ-PDM-QPSK信号。
发明内容
以下给出所公开主题的简要概述以便提供对所公开主题的一些方面的理解。该发明内容部分并非是所公开主题的穷举式概括，而且并非意在标示出所公开主题的必要或关键要素而并非对所公开主题的范围加以限制。其目的仅在于以简化形式给出一些概念而作为随后讨论的更为详细的描述的前序。
当前光学系统部件的局限对于未来高信道数据速率和高频谱效率(SE)的光学传输系统的研发而言呈现出若干障碍。例如，用于创建高通信容量的光学传输系统的各种关键组件的制造成本高、操作成本高和/或难以部署/操作。例如，利用以上的常规实现，需要至少一个脉冲发生器，这令人不期望地增加了成本、损耗、大小和功率使用。用于实施交织归零(IRZ)偏振-分割复用(PDM)信号的常规装置和方法实现受到各种这些和其它缺陷的影响。
图1所示的第一常规实现至少具有若干种缺陷。首先，使用用于RZ脉冲整形光学脉冲发生器102导致这样的实现的损耗、成本、大小和功率增加。第二，两条I/Q调制器路径之间的固定延迟110为半个符号周期Ts/2。例如，对于112Gb/s的IRZ-PDM-QPSK信号而言，半个符号周期将为17.8ps。调制器路径之间这样小的延迟时间周期使得难以对两个I/Q调制器108、109进行整合。另外，两个RZ-QPSK信号之间的固定延迟110是固定的，这防止了发射器100对数据速率进行适应性改变，这对于其中数据速率需要或者期望有所变化(例如，为了适应不同的FEC开销)的发射器应用而言是所不期望见到的。第三，在脉冲发生器102和两个I/Q调制器108、109之间利用PBS 104增加了整合脉冲发生器和I/Q调制器的困难。类似地，图2所示的第二种常规实现受到一种或多种缺陷的影响。注意到，需要两个脉冲发生器202、204，与图1的实现相比，这进一步增加了这样的实现中的损耗、成本、大小和功率。此外，这样的实 施例具有所不期望的(即，高的)发射器损耗。
因此，提供了用于利用与常规实现相比有所降低的光学复杂度和损耗生成交织归零(IRZ)偏振-分割复用(PDM)信号的方法和装置。
在一个实施例中，一种方法包括使用第一两个DAC针对第一调制器执行归零(RZ)整形，所述第一调制器的输出对应于第一偏振分量，这两个DAC中的每个以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第一交织顺序的输出，该第一交织顺序将第一预定驱动信号模式对中之一与零进行交织。还使用第二两个DAC针对第二调制器执行RZ整形，所述第二调制器的输出对应于第二偏振分量，这两个数模转换器中的每一个以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第二交织顺序的输出，该第二交织顺序将零与第二预定驱动信号模式对中之一进行交织，该第二交织顺序与第一交织顺序相反。
在一个实施例中，第一偏振和第二偏振分量可以被合并，由此形成交织归零(IRZ)偏振分割复用(PDM)信号。
在一个实施例中，第一预定驱动模式对中的每个具有针对1比特的值1，以及针对0比特的值-1。在另一个实施例中，第一预定驱动模式对中的每个具有多于两个值。
该方法可以包括在驱动第一调制器之前放大至少一个DAC的输出。该第一调制器可以执行正交相移键控(QPSK)调制、正交幅度调制(QAM)和二进制相移键控(BPSK)调制。同样，第二调制器可以执行QPSK、QAM或BPSK。一个或两个调制器的调制格式是可配置的。另外，一个或两个调制器可以在空值(null)发生偏移。在一个实施例中，调制符号速率为大约28GHz。
一个实施例进一步包括将来自光源的光束分离为第一光束和第二光束，并且将第一光束提供至第一调制器并且将第二光束提供至第二调制器。
在一个实施例中，一种装置包括第一两个DAC，该第一两个 DAC中的每个被配置为以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第一交织顺序的输出，该第一交织顺序将第一预定驱动信号模式对中之一与零进行交织，以及用于基于第一两个DAC的输出生成第一偏振的第一调制器。该实施例还包括第二两个DAC，该第二两个DAC中的每个被配置为以大约于两倍调制符号速率或更大速率进行采样并且具有第二交织顺序的输出，该第二交织顺序将零与第二预定驱动信号模式对中之一进行交织，其中该第二交织顺序与第一交织顺序相反，以及用于基于第二的两个DAC的输出生成第二偏振的第二调制器。
在一个实施例中，第一两个DAC之一被配置为将第一预定驱动信号模式对中的第一分量驱动模式和零进行交织，并且其中第一两个DAC中的另一个被配置为将第一预定驱动信号模式对中的第二分量驱动模式和零进行交织。
一个实施例可以包括用于将第一偏振和第二偏振进行合并的偏振光束合成器。一个或两个调制器可以是I/Q调制器。另一个实施例可以包括偏振束分光器，其的第一输出连接至第一调制器，并且其的第二输出连接至第二调制器。另一个实施例可以包括用于向该偏振束分光器提供光线的源。
在一个实施例中，放大器被置于第一调制器或第二调制器与相应的至少一个DAC之间。任意一个调制器可以被配置为执行正交相移键控(QPSK)调制、正交幅度调制(QAM)、二进制相移键控(BPSK)调制以及16-QAM调制或其组合。也就是说，一个或两个调制器的调制格式可以是可配置的。
在一个实施例中，一种装置包括第一DAC，其用于生成以第一顺序对第一预定驱动信号模式和零进行交织的第一输出；第二DAC，其用于生成以第一顺序对第二预定驱动信号模式和零进行交织的第二输出；第一调制器，其用于基于第一输出和第二输出生成第一偏振；第三DAC，其用于生成以与第一顺序相反的第二顺序对零和第三预定驱动信号模式进行交织的第三输出；第四DAC，其用 于生成以第二顺序对零和第四预定信号模式进行交织的第四输出；以及第二调制器，其用于基于第三输出和第四输出生成第二偏振，其中每个DAC被配置为以大约两倍于调制符号速率或更大速率进行采样
附图说明
将通过这里在下文中所给出的详细描述以及附图更为全面地理解示例实施例，其中相同要素由相同的附图标记所表示，其仅作为说明而给出并且因此并不对示例实施例进行限制，其中：
图1是现有技术中找到的IRZ-PDM-QPSK发射器的第一常规实现的示意图；
图2是现有技术中找到的IRZ-PDM-QPSK发射器的第二常规实现的示意图；
图3是根据本发明原理的IRZ-PDM-QPSK发射器的示例实施例的示意图；以及
图4是在IRZ-PDM-QPSK发射器的示例实施例中用于连接至不同I/Q调制器的两个DAC的示例“相反顺序交织的”驱动信号的示例的图示。
具体实施方式
现在将参考附图对各个示例实施例进行更为全面地描述，所要注意的是，这里所公开的具体结构和功能细节仅是以描述示例实施例为目的的表示形式。示例实施例可以以许多替换形式来实现并且不应当被理解为仅局限于这里所给出的实施例。
应当理解的是，虽然术语第一、第二等在这里可以被用来描述各种要素，但是这些要素并不应当被这些术语所限制，原因在于这样的术语仅用来对要素进行相互区分。例如，第一要素可以被称之为第二要素，并且类似地，第二要素可以被称之为第一要素，而并不背离示例实施例的范围。此外，第一要素和第二要素可以由能够 提供分离的第一和第二要素的必要功能的单个要素来实施。
如这里的描述所使用的，术语“和”以连接词和转折连词的含义使用并且包括一个或多个相关联列举事项的任意或所有组合形式。将进一步理解的是，当在这里使用时，术语“包括了”、“包括”、“包含了”和“包含”指定存在所提及的特征、整数、步骤、操作、要素和/或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组。
除非另外有所定义，否则这里所使用的(包括技术和科学术语在内的)所有术语具有与示例实施例所属领域的普通技术人员的一般理解相同的含义。还应当注意的是，在一些可替换实施例中，所提到的功能/动作可以以不同于图中所示的顺序进行。例如，根据所涉及的功能/动作，连续示出的两幅附图实际可以实质上同时执行或者有时以逆序执行。
这里描述了用于在不使用任何光学脉冲发生器的情况下有效地生成交织归零偏振-分割-复用(IRZ-PDM)信号的方法和装置。各种实施例提供了：1)使用两个数模转换器(DAC)对对应于PDM信号的x或y偏振分量的一个I/Q调制器执行RZ整形，每个DAC以两倍调制符号的速率进行采样，并且具有将预定驱动信号模式的映射版本(例如，1针对1比特而-1针对0比特)和零进行交织的输出；以及2)使用两个DAC对对应于PDM信号的x或y偏振分量的第二I/Q调制器执行RZ整形，每个DAC以两倍的调制符号速率进行采样，并且具有利用以与第一I/Q调制器相反的交织顺序将零和预定驱动信号模式的映射版本进行交织的输出。
图3是根据本发明原理的IRZ-PDM-QPSK发射器的示例实施例的示意图。发射器的其它实施例可以针对发射信号的调制方案采用诸如QAM和BPSK等的不同调制格式。图示的发射器300生成IRZ-PDM-QPSK信号。激光器310生成被提供至PBS 320的输入光学载波。PBS将入射光束分离为不同线性偏振的两个光束，其中每个光束作为输入被提供至相应调制器332、334以便产生相对应的归 零(RZ)信号。
调制器332、334可以是I/Q调制器、单边带调制器等。所图示的调制器为I/Q调制器。I/Q调制器的每个分支具有调制信号。调制器分支中的一个调制器分支还包括移相器以对调制器信号的分支之间的相位进行控制。例如，I/Q调制器的移相器可以具有值π/2。
在一个实施例中，发射器300从PBS接收线性极化源光束。在其它实施例中，PBS和/或激光器可以包括在发射器中。
四个DAC 342、344、346、348被用来为I/Q调制器332、334生成相应的驱动信号(例如，相应的第一、第二、第三和第四驱动信号)。四个DAC中任意一个的输出信号在驱动相应I/Q调制器之前可以被RF放大器(未示出)放大。例如，在图3中，第一组的两个DAC 342、344的输出被用来驱动第一I/Q调制器332，而第二组的两个DAC 346、348的输出则被用来驱动第二I/Q调制器334。
第一组的两个DAC 342、344中的每个DAC被以两倍调制符号速率进行采样，并且具有对预定驱动信号模式的支流的映射版本和零进行交织的输出。例如，如所图示的，第一组的第一DAC 342生成驱动信号“I1/0”，这是与零进行交织的所映射的I1数据支流；第一组的第二DAC 344生成驱动信号“Q1/0”，这是与零进行交织的所映射的Q1数据支流。也就是说，第一对预定驱动信号模式(I1，Q1)之一与零的交织被第一组的两个DAC中的一个DAC所输出。更为详细地，第一两个DAC之一(例如，第一DAC 342)被配置为对第一对预定驱动信号模式中的第一分量驱动模式与零进行交织，并且第一两个DAC中的另一个(例如，第二DAC 344)则被配置为对第一对预定驱动信号模式中的第二分量驱动模式与零进行交织。
第二组的两个DAC 346、348中的每个DAC被以两倍调制符号速率进行采样，并且具有对零和预定驱动信号模式的支流的映射版本进行交织的输出。第二组DAC的所映射数据支流的交织顺序与第一组DAC的相反。例如，如所图示的，第二组DAC中的DAC 346(即，第三DAC)生成驱动信号“0/I2”，其是与所映射的I2数据 支流进行交织的零。第二组的其它DAC 348(即，第四DAC)生成驱动信号“0/Q2”，其是与所映射的Q2数据支流进行交织的零。因此，如以下关于图4进一步解释的，来自第二组DAC的针对第二I/Q调制器的驱动信号的交织顺序与来自第一组DAC的针对第一I/Q调制器的驱动信号的交织顺序相反。
以这种方式，每组的两个DAC对相应的I/Q调制器执行RZ整形，生成要被用于IRZ-PDM信号的相对应的一个分量(例如，x偏振或y偏振)。I/Q调制器的输出可以被提供至可选的光学放大器(未示出)，其对调制信号进行放大以补偿调制过程期间的损耗。
无论是否具有可选的后置放大，I/Q调制器的输出(即，x偏振和y偏振)都被提供至PBC 350。该PBC合并第一和第二偏振分量以产生合成的调制IRZ-PDM信号。在图3所图示的实施例中，该信号是以28GHz的符号频率进行的QPSK调制以便实现由发射器所输出的IRZ-PDM-QPSK的112Gb/s的数据速率。发射器300在不使用脉冲发生器的情况下实现了IRZ-PDM调制信号的生成。与常规实现相反，通过使用以两倍调制符号速率进行采样的DAC、并且通过根据以上所描述的交织顺序将数据与零进行交织而在数字域中实现了脉冲发生的功能。
图4是在IRZ-PDM-QPSK发射器的示例实施例中用于连接至不同I/Q调制器的两个DAC的示例“相反顺序交织的”驱动信号的示例的图示。通过将所映射I1数据支流与零进行交织而获得驱动信号“I1/0”。通过将零与所映射I2数据支流进行交织而获得驱动信号“0/I2”。所映射数据支流可以用1表示1比特以及用-1表示0比特。注意，调制器可以空置偏离(biased null)(或消失)，从而驱动信号1、0和-1在调制之后分别引向1、0和-1的归一化光场(normalized optical field)。一个驱动符号占据每个符号周期Ts。
驱动信号“Q1/0”和“0/Q2”分别遵循与“I1/0”和“0/I2”相似的映射和交织规则。IRZ脉冲整形通过使用具有这些特殊布置的驱动模式的DAC而得以实现。
根据本发明的实施例中DAC的使用还允许发射器被重新配置为支持诸如16-QAM的更为复杂的格式，以便提供更高的数据速率和/或更高的频谱效率。此外，根据本发明的实施例允许某些非归零(NRZ)PDM-QPSK转调器在没有任何光学硬件变化的情况下更新至IRZ-PDM-QPSK，由此支持更高的非线性传输性能和/或更长的传输距离，并且潜在地带来降低的传输系统的成本。如以上所提到的，所提供的用于生成交织归零(IRZ)偏振分割复用(PDM)信号的实施例并不要求使用任何光学脉冲发生器，这带来用于这样的发射器的更小的损耗、成本、大小和功率。
注意，DAC的采样速度可以大于两倍的调制符号速率以便执行额外的脉冲整形功能。数据和零之间的交织可以利用50％或更小的占空比来完成。
还注意到，每个预定驱动模式可以具有多于两个的值以便支持诸如QAM之类的多级调制格式。对于16-QAM而言，预定交织驱动模式中的每个符号可以具有扩展为-3，-1，1，3的四个可能的值，
虽然已经参考说明性实施例对本发明进行了描述，但是该描述并非仅意在对所说明的实施例进行限制。
本发明的实施例可以被实施为基于电路的过程，包括单个集成电路上的可能实现。
除非另外明确指出，否则就像值或范围值之前带有词语“大约”那样，数字值和范围应当被解释为近似值。
进一步将要理解的是，本领域技术人员可以对为了解释本发明的特性而已经描述并图示的各部分的细节、材料和部署进行各种改变而并不背离如以下权利要求所表达的本发明的范围。
权利要求中的附图编号和/或附图标记的使用意在标识出所请求保护主题的一个或多个可能实施例，以便支持对权利要求的解释。这样的使用被不应被理解为必然将那些权利要求的范围限制为相应附图中所示出的实施例。
虽然以下方法权利要求(如果存在的话)以具有相对应标示的 特定顺序对步骤加以引用，但是除非权利要求的引用以其它方式暗示了用于实施一些或所有那些步骤的特定顺序，否则那些步骤并非必然意在被局限于以该特定顺序来实施。
这里对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例之中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”并非必然全部指代相同的实施例，也并非是与其他实施例互相排斥的单独或可替换的实施例。这同样适用于术语“实现”。
而且，出于这里描述的目的，术语“耦合”、“耦合着”、“被耦合”、“连接”、“连接着”或“被连接”指代本领域已知或随后研发的允许能量在两个或更多部件之间传输的任意方式，并且一个或多个附加部件的介入得以被预定，但是并非要求如此。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等则暗示没有这样的附加部件。
权利要求所覆盖的实施例局限于(1)该说明书所支持并且(2)对应于法定主题的实施例。即使非支持实施例以及对应于非法定主题的实施例落入权利要求的范围之内，它们也明确不要求保护。
描述和附图仅说明了本发明的原则。因此将意识到的是，虽然没有在这里明确描述或示出，但是本领域技术人员将能够设计出实现本发明原则并且包括于其精神和范围之内的各种装置。此外，这里所引用的所有示例原则上清楚地意在仅是出于帮助读者理解本发明的原则以及发明人为本领域进一步贡献的概念的教导目的，并且要被理解为并不对这样特别引用的示例和条件加以限制。此外，这里所有引用本发明原理、方面和实施例及其具体示例的陈述意在包含其等同形式。
图中所示出的包括被标记为“处理器”、“控制器”、“设备”或“模块”的任意功能模块在内的各种部件的功能可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或者其中一些可以共享的多个个体处理器来提供。此外，明确使用的 术语“处理器”或“控制器”或“模块”不应当被理解为专门指代能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括数字信号处理器(DSP)硬件、应用特定集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)和非易失性存储，但是并不局限于此。其它常规和/或定制的硬件也可以被包括其中。类似地，图中所示出的任何开关都仅是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互来执行或者甚至相互执行，特定技术可由实施方在对上下文更为具体地理解时进行选择。
本领域技术人员应当意识到的是，这里的任意框图表示实现本发明原则的说明性电路的概念视图。类似地，将意识到的是，任意流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示实质上可以在计算机可读介质中表示并且因此被计算机或处理器所执行的各种处理，为无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

Claims (10)

1.一种用于生成偏振-分割复用信号的方法，包括：
由第一两个数模转换器将第一驱动模式对以2/Ts速率转换为输出第一两个模拟驱动信号，所述第一两个模拟驱动信号中的每个模拟驱动信号具有符号周期的第一半中的非零值以及所述符号周期的第二半中的大约零的值；
使用所述第一两个模拟驱动信号由第一调制器执行第一光学载波的归零整形，所述第一调制器的输出对应于第一偏振分量；
由第二两个数模转换器将第二驱动模式对以2/Ts速率转换为输出第二两个模拟驱动信号，所述第二两个模拟驱动信号中的每个模拟驱动信号具有所述符号周期的第一半中的大约零的值以及所述符号周期的第二半中的非零值；
使用所述第二两个模拟驱动信号由第二调制器执行第二光学载波的归零整形，所述第二调制器的输出对应于第二偏振分量。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
合并所述第一偏振分量和所述第二偏振分量，由此形成交织归零偏振分割复用信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一驱动模式对中的每个具有针对1比特的值1，以及针对0比特的值-1。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一驱动模式对中的每个具有多于两个值。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在驱动所述第一调制器之前放大所述第一两个数模转换器的所述输出。
6.一种用于生成偏振-分割复用信号的装置，包括：
第一两个数模转换器，配置为将第一驱动模式对以2/Ts速率转换为输出第一两个模拟驱动信号，所述第一两个模拟驱动信号中的每个模拟驱动信号具有符号周期的第一半中的非零值以及所述符号周期的第二半中的大约零的值；
第一调制器，其用于通过基于所述第一两个数模转换器的所述输出来生成第一偏振分量而执行第一光学载波的归零整形；
第二两个数模转换器，配置为将第二驱动模式对以2/Ts速率转换为输出第二两个模拟驱动信号，所述第二两个模拟驱动信号中的每个模拟驱动信号具有所述符号周期的第一半中的大约零的值以及所述符号周期的第二半中的非零值；以及
第二调制器，其用于通过基于所述第二两个数模转换器的所述输出来生成第二偏振分量而对第二光学载波进行归零整形。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一两个数模转换器之一被配置为将所述第一驱动信号模式对中的同相分量驱动模式和零进行交织，并且其中所述第一两个数模转换器中的另一个被配置为将所述第一驱动信号模式对中的正交分量驱动模式和零进行交织。
8.根据权利要求6所述的装置，进一步包括：
偏振光束合成器，用于将所述第一偏振分量和所述第二偏振分量进行合并。
9.根据权利要求6所述的装置，进一步包括：
放大器，被置于所述第一调制器或所述第二调制器与相应的至少一个所述数模转换器之间。
10.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一调制器能够被重新配置为实施不同的调制方案。
CN201280004817.5A 2011-01-06 2012-01-05 用于生成交织归零(irz)偏振复用(pdm)信号的装置和方法 Active CN103444103B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/985,835 US8842997B2 (en) 2011-01-06 2011-01-06 Apparatus and method for generating interleaved return-to-zero (IRZ) polarization-division multiplexed (PDM) signals
US12/985,835 2011-01-06
PCT/US2012/020270 WO2012094452A1 (en) 2011-01-06 2012-01-05 Apparatus and method for generating interleaved return-to-zero (irz) polarization-division multiplexed (pdm) signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103444103A CN103444103A (zh) 2013-12-11
CN103444103B true CN103444103B (zh) 2016-11-09

Family

ID=45531582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280004817.5A Active CN103444103B (zh) 2011-01-06 2012-01-05 用于生成交织归零(irz)偏振复用(pdm)信号的装置和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8842997B2 (zh)
EP (1) EP2661827B1 (zh)
JP (1) JP5694565B2 (zh)
KR (1) KR101496935B1 (zh)
CN (1) CN103444103B (zh)
WO (1) WO2012094452A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012070686A1 (ja) * 2010-11-22 2014-05-19 日本電気株式会社 光通信システム、光通信方法、光通信装置およびその制御方法と制御プログラム
US8842997B2 (en) 2011-01-06 2014-09-23 Alcatel Lucent Apparatus and method for generating interleaved return-to-zero (IRZ) polarization-division multiplexed (PDM) signals
US8989599B2 (en) * 2011-02-28 2015-03-24 Nec Corporation Optical communication system with monitor functions and monitoring method therefor
US20120287949A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Xtera Communications, Inc. Polarization multiplexed signaling using time shifting in return-to-zero format
WO2013000770A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Nokia Siemens Networks Oy Optical line terminal transmitting device for next generation optical access networks
US9106343B2 (en) * 2011-07-29 2015-08-11 Zte (Usa) Inc. Method and apparatus for performing temporal polarization interleaving in an optical transmitting system
WO2013091706A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Muxponder and method of converting a plurality of tributary optical communications signals having a first bit rate into an optical line signal having a second, higher bit rate
JP5937961B2 (ja) * 2012-07-11 2016-06-22 日本電信電話株式会社 光変調装置、光変調システム、及び光変調方法
JP5892914B2 (ja) * 2012-11-26 2016-03-23 三菱電機株式会社 光信号生成装置
CN105099570B (zh) * 2014-05-22 2018-08-17 复旦大学 正交多载波光源及pdm-qpsk信号发射装置
US9716573B2 (en) 2014-06-13 2017-07-25 Futurewei Technologies, Inc. Aggregated touchless wireless fronthaul
CN104243046A (zh) * 2014-08-29 2014-12-24 南京邮电大学 一种光通信系统中的pdm-msk调制解调方法
CN104301041B (zh) * 2014-10-13 2017-01-18 北京大学 一种硅基集成相干光发射机芯片及发射机
US9755779B2 (en) * 2015-04-17 2017-09-05 Futurewei Technologies, Inc. Digital representations of analog signals and control words using different multi-level modulation formats
US10027413B2 (en) 2015-06-18 2018-07-17 Futurewei Technologies, Inc. Cascaded waveform modulation with an embedded control signal for high-performance mobile fronthaul
JP6491613B2 (ja) * 2016-03-07 2019-03-27 日本電信電話株式会社 光送受信器
US10404400B2 (en) 2017-04-07 2019-09-03 Nokia Of America Corporation Optical transport system employing direct-detection self-coherent receivers and compatible transmitters
US20180351317A1 (en) * 2017-04-27 2018-12-06 Analog Photonics LLC On-chip optical gain circuits
US10819441B2 (en) 2018-07-19 2020-10-27 Nokia Solutions And Networks Oy Adaptive digital filtering in an optical receiver
US10439631B1 (en) * 2018-12-27 2019-10-08 Texas Instruments Incorporated Radio-frequency digital-to-analog converter system
US11309959B2 (en) 2020-06-02 2022-04-19 Nokia Solutions And Networks Oy Direct-detection optical receiver capable of signal-to-signal beat interference cancellation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1808946A (zh) * 2005-01-19 2006-07-26 三星电子株式会社 偏移正交相移键控方法及使用其的光发射机
CN101300758A (zh) * 2005-09-02 2008-11-05 莫纳什大学 数字信号的光传输的方法和设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596436A (en) * 1995-07-14 1997-01-21 The Regents Of The University Of California Subcarrier multiplexing with dispersion reduction and direct detection
US6504640B2 (en) * 2001-02-12 2003-01-07 Codeon Corporation Resonant optical modulators with zero chirp
US7398022B2 (en) * 2005-07-08 2008-07-08 Mario Zitelli Optical return-to-zero phase-shift keying with improved transmitters
US8369711B2 (en) * 2007-09-28 2013-02-05 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Ethernet transmitter apparatus
JP5083134B2 (ja) 2008-09-10 2012-11-28 富士通株式会社 偏波多重光送信器およびその制御方法
JP5476697B2 (ja) 2008-09-26 2014-04-23 富士通株式会社 光信号送信装置
US8655169B2 (en) * 2008-09-29 2014-02-18 Infinera Corporation Degradation adaptation network
KR20130036377A (ko) * 2008-12-16 2013-04-11 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드 신호 성상도를 이용하는 통신 시스템 및 방법
JP5365319B2 (ja) 2009-04-10 2013-12-11 富士通株式会社 光伝送システム
US8249467B2 (en) * 2010-03-11 2012-08-21 Ciena Corporation Self test of a dual polarization transmitter
US8842997B2 (en) 2011-01-06 2014-09-23 Alcatel Lucent Apparatus and method for generating interleaved return-to-zero (IRZ) polarization-division multiplexed (PDM) signals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1808946A (zh) * 2005-01-19 2006-07-26 三星电子株式会社 偏移正交相移键控方法及使用其的光发射机
CN101300758A (zh) * 2005-09-02 2008-11-05 莫纳什大学 数字信号的光传输的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130115346A (ko) 2013-10-21
CN103444103A (zh) 2013-12-11
KR101496935B1 (ko) 2015-03-04
US8842997B2 (en) 2014-09-23
JP2014503153A (ja) 2014-02-06
EP2661827B1 (en) 2015-05-27
JP5694565B2 (ja) 2015-04-01
EP2661827A1 (en) 2013-11-13
US20120177372A1 (en) 2012-07-12
WO2012094452A1 (en) 2012-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103444103B (zh) 用于生成交织归零(irz)偏振复用(pdm)信号的装置和方法
JP4837041B2 (ja) 全光式方法およびシステム
US20130070785A1 (en) Performance enhancement through optical variants
CN103828268A (zh) 使用与附加调制格式组合的m-ppm的具有高灵敏度的光学传输和接收
EP2963846B1 (en) Wavelength-division multiplexing optical transmission device and wavelength-division multiplexing optical transmission method
JP2012512614A (ja) 信号コンステレーションを使用した通信システムおよび方法
US11336496B2 (en) Real time OFDM transmission system
CN105993144B (zh) 发射机装置和方法
EP1524783A2 (en) RZ-AMI optical transmitter module
Narasimha et al. Tandem single sideband modulation scheme for doubling spectral efficiency of analogue fibre links
US20100247111A1 (en) Optical relay system and method
JP4809270B2 (ja) 光送信装置及び方法
US8654888B2 (en) Precoder circuit
WO2011067389A1 (en) Optical amplifier system and method
JP2005086823A (ja) デュオバイナリーエンコーダ及びこれを利用した光デュオバイナリー伝送装置
JP4220998B2 (ja) 全光変換器
CN101047452B (zh) 一种光调制的实现方法和装置
CN101141199A (zh) 一种光发送系统及其方法
CN101406018B (zh) M进制相移键控调制方法和系统
EP1716650B1 (en) System for generating optical return-to-zero signals with alternating bi-phase shift
US20080152355A1 (en) Generation of a full-rate optical duobinary signal using half-rate electrical binary signals
CN101150370A (zh) Rz-dpsk调制光信号产生装置及方法
CN116032370B (zh) 一种全光信号处理方法及装置
Lu et al. Matrix receiving scheme supporting arbitrary multiple-wavelength reception for optical interconnects
CN114938262A (zh) 一种基于波分复用的混沌保密通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190919

Address after: California, USA

Patentee after: Usao Investment Co., Ltd.

Address before: Fa Guo Bali

Patentee before: A Er Katelangxun