CN103534963A - 用于经振幅调制信号的光学接收器 - Google Patents

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CN103534963A CN201280022165.8A CN201280022165A CN103534963A CN 103534963 A CN103534963 A CN 103534963A CN 201280022165 A CN201280022165 A CN 201280022165A CN 103534963 A CN103534963 A CN 103534963A
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Abstract

本发明涉及一种光学接收器，其使用相干光学正交检测方案以按使得能够使用自由运行光学本机振荡器源的方式解调经振幅调制光学输入信号。所述光学接收器采用信号组合器，所述信号组合器将由于所述光学输入信号的所述正交检测而产生的同相电信号与正交相位电信号组合成电输出信号。取决于在本机振荡器信号与所述输入信号之间的频率偏移，由所述信号组合器产生的所述电输出信号可为所要基带信号或中频信号。可解调后一信号以按相对简单的方式(例如，使用耦合到所述信号组合器的常规中频电解调器)恢复所述基带信号。

Description

用于经振幅调制信号的光学接收器
技术领域
本发明涉及光学通信设备，且更具体来说，但不排他地，涉及用于抑制载波经振幅调制信号的光学接收器。
背景技术
此章节介绍可帮助促进对本发明的较佳理解的方面。因此，此章节的陈述应鉴于此来阅读且不应理解为关于什么属于现有技术或什么不属于现有技术的承认。
抑制载波振幅调制(SC-AM)为一种发射格式，其中所发射信号具有在载波频率下相对低的振幅，例如，所述信号在载波频率下可为实质上受抑制的。抑制载波振幅调制相对于其它振幅调制(AM)格式可为有利的，举例来说，因为信号的大部分光学功率含在信息携载频率边带中，此与分布于频率边带与载波频率分量之间形成对照。与其它经振幅调制信号的那些相关信号功率及/或发射距离相比，抑制载波信号的此性质可用以(例如)增加相关信号功率及/或发射距离。
为解调所接收SC-AM信号，通常在光学接收器处执行与载波信号(例如，CW激光束)混合。典型光学接收器使用定向耦合器(例如，2×2光学信号混合器)来混合所接收SC-AM信号与光学本机振荡器(OLO)信号，其中后者具有与所接收信号的(抑制)光学载波大约相同的频率。不利地，例如由相位噪声所造成的任何相位波动及/或在OLO与载波信号之间的频率偏移中的波动可降低所得基带信号的功率及/或甚至使对应消息信号完全不可解码。然而，使得能够将OLO源相位锁定及频率锁定到光学载波的电路是相对复杂及昂贵的。
发明内容
光学接收器的各种实施例使用相干光学正交检测方案以按使得能够使用自由运行光学本机振荡器源的方式解调经振幅调制光学输入信号。所述光学接收器采用信号组合器，所述信号组合器将由于所述光学输入信号的所述正交检测而产生的同相电信号与正交相位电信号组合成电输出信号。取决于在本机振荡器信号与输入信号之间的频率偏移，由信号组合器产生的电输出信号可为所要基带信号或中频信号。可解调后一信号以按相对简单的方式(例如，使用耦合到信号组合器的常规中频电解调器)恢复基带信号。有利地，由信号组合器产生的电输出信号的功率经常是相对稳定的且对由光学本机振荡器源的自由运行配置所造成的相位及/或频率波动不敏感。
根据一个实施例，提供一种设备，其具有包括光学混合体的光学接收器，所述光学混合体经配置以混合在其第一光学输入端口处接收的光学信号与在其第二光学输入端口处接收的光学本机振荡器信号以在其相应第一、第二、第三及第四光学输出端口处产生第一、第二、第三及第四经混合光学信号。所述光学接收器进一步包括：第一光/电(O/E)转换器，其包含经连接以从相应第一及第二光学输出端口接收光学信号的第一及第二光电检测器，所述第一O/E转换器具有输出表示由相应第一及第二光电检测器产生的电信号之间的差的第一电信号的第一电端口；及第二O/E转换器，其包含经配置以从相应第三及第四光学输出端口接收光学信号的第三及第四光电检测器，所述第二O/E转换器具有输出表示由相应第三及第四光电检测器产生的电信号之间的差的第二电信号的第二电端口。所述光学接收器进一步包括经连接以输出为所述第一与第二电信号的组合的第三电信号的信号组合器。
在上述设备的一些实施例中，当在所述第一光学输入端口处接收的所述光学信号为具有通过模拟或数字消息信号调制的振幅的光学抑制载波信号时，那么所述第三电信号为与所述消息信号成比例的基带信号或具有通过所述消息信号调制的振幅的中频信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光学混合体经配置以将所述第一、第二、第三及第四经混合光学信号产生为在所述第一及第二光学输入端口处接收的所述光学信号与不同相对相位的混合物。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光学接收器进一步包括光源，所述光源经配置以产生所述光学本机振荡器信号使得所述第三电信号的电载波频率由所述光学本机振荡器信号的频率控制。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光源不相位锁定到在所述光学混合体的所述第一光学输入端口处接收的所述光学输入信号的频率。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器经配置以输出电功率大约与从所述第一O/E转换器接收的所述第一电信号及从所述第二O/E转换器接收的所述第二电信号的电功率的和成比例的所述第三电信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器经配置以输出大约与从所述第一O/E转换器接收的所述第一电信号的大约平方及从所述第二O/E转换器接收的所述第二电信号的大约平方的和成比例的所述第三电信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光学接收器进一步包括中频解调器，所述中频解调器经配置以处理所述第三电信号以产生对应于在所述第一光学输入端口处接收的所述光学信号的电基带信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述光学混合体包括：第一分光器，其经配置以将所述光学输入信号分离成第一经衰减副本及第二经衰减副本；第二分光器，其经配置以将所述光学本机振荡器信号分离成第一经衰减副本及第二经衰减副本；第一光学混合器，其经配置以混合所述光学输入信号的所述第一经衰减副本与所述光学本机振荡器信号的所述第一经衰减副本以产生第一及第二经混合光学信号；及第二光学混合器，其经配置以混合所述光学输入信号的所述第二经衰减副本与所述光学本机振荡器信号的所述第二经衰减副本以产生第三及第四经混合光学信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器经配置以将所述第三电信号产生为所述第一电信号与所述第二电信号的线性组合。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器包括：第一微带线，其连接于第一端口与第二端口之间；第二微带线，其连接于所述第一端口与第三端口之间；及电阻器，其连接于所述第二端口与所述第三端口之间，其中：所述第二端口经连接以接收所述第一电信号；所述第三端口经连接以接收所述第二电信号；且所述第一端口经连接以输出所述第三电信号。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器为具有一个或一个以上级的威尔金森(Wilkinson)型功率组合器。
在上述设备中的任一者的一些实施例中，所述信号组合器包括经配置以按数字形式组合所述第一电信号与所述第二电信号的数字电路。
根据另一实施例，提供一种信号处理方法，其具有以下步骤：光学混合光学输入信号与光学本机振荡器信号以产生第一、第二、第三及第四经混合光学信号；响应于在经连接用于差分检测的相应第一及第二光电检测器中接收到第一及第二经混合光学信号而产生第一电信号；基于经连接用于差分检测的相应第三及第四光电检测器中的第三及第四经混合光学信号而产生第二电信号；及组合所述第一电信号与所述第二电信号以产生第三电信号。所述光学输入信号可为通过模拟或数字消息信号调制其振幅的光学抑制载波信号。所得第三电信号可为与所述消息信号成比例的基带信号或通过所述消息信号调制其振幅的中频信号。
在上述方法的一些实施例中，所述光学输入信号为具有通过模拟或数字消息信号调制的振幅的光学抑制载波信号；且所述第三电信号为与模拟消息信号成比例的基带信号或具有通过所述消息信号调制的振幅的中频信号。
在上述方法中的任一者的一些实施例中，所述第一、第二、第三及第四经混合光学信号产生为光学输入信号及具有不同相对相位的光学本机振荡器信号的混合物。
在上述方法中的任一者的一些实施例中，所述第三电信号产生为其电功率大约与所述第一电信号及所述第二电信号的电功率的和成比例。
在上述方法中的任一者的一些实施例中，所述光学本机振荡器信号不相位锁定到所述光学输入信号的频率。
在上述方法中的任一者的一些实施例中，所述第三电信号为所述第一电信号与所述第二电信号的线性组合。
在上述方法中的任一者的一些实施例中，所述组合步骤包括：大约地对所述第一电信号求平方；大约地对所述第二电信号求平方；及基于所述第一电信号及所述第二电信号的所述平方的大约和而产生所述第三电信号。
附图说明
根据以下详细说明及附图，借助实例将更完全明了本发明的各种实施例的其它方面、特征及益处，附图中：
图1展示根据本发明的一个实施例的光学接收器的框图；且
图2展示根据本发明的一个实施例的可用于图1中的光学接收器中的信号组合器的框图。
具体实施方式
抑制载波信号的一个实例为双边带抑制载波(DSB-SC)信号。DSB-SC信号的振幅A(t)(例如，电场或磁场的振幅)经常大致与消息信号m(t)及光学载波信号的振幅Ac相关，如由方程式(1)所表达：
A(t)=Ac|m(t)|   (1)
如本文中所使用，术语“振幅”是指在对应光学载波频率下振荡变量随着每一振荡的改变的量值。因此，振幅A(t)为可在与光波的周期相比较慢的时间标度上随时间改变的实质上瞬时值。通常，消息信号m(t)为带限模拟射频(RF)或音频信号。由于光学载波频率的典型值约为100THz，因此消息信号m(t)的带宽比光学载波频率小得多。理想的DSB-SC信号的频谱经常为相对于载波频率实质上对称的且经常不具有经隔离的载波频率分量。信号的功率主要含在位于载波频率下方及上方的频率处的调制边带中。如果m(t)为极性二进制数据信号，那么方程式(1)表示二进制相移键控(BPSK)调制格式。
抑制载波调制的其它实例包含但不限于单边带(SSB)调制及残留边带(VSB)调制。以下文献中揭示可用以产生光学抑制载波信号的代表性光学发射器：例如，(1)C.米德尔顿(C.Middleton)及R.德萨欧(R.DeSalvo)的“具有用于高性能微波光子学链路的双边带抑制载波调制的平衡相干外差检测(Balanced Coherent Heterodyne Detection with DoubleSideband Suppressed Carrier Modulation for High Performance Microwave PhotonicLinks)”，2009年IEEE航空电子学、光纤及光电技术会议(AVFOP’09)、数字对象识别号：10.1109/AVFOP.2009.5342725，第15到16页；(2)A.西马康(A.Siahmakoun)、S.格兰尼(S.Granieri)及K.约翰逊(K.Johnson)的“使用LiNbO3晶体及块体光学器件在1320nm下实施的双边带及单边带抑制载波光学调制器(Double and Single Side-BandSuppressed-Carrier Optical Modulator Implemented at1320nm Using LiNbO3 Crystals andBulk Optics)”；及(3)S.肖(S.Xiao)及A.M.威尼(A.M.Weiner)的“使用基于虚拟成像的相控阵列(VIPA)的超精细阻挡滤波器的光学载波抑制单边带(O-CS-SSB)调制)(OpticalCarrier-Suppressed Single Sideband(O-CS-SSB)Modulation Using a Hyperfine BlockingFilter Based on a Virtually Imaged Phased-Array(VIPA))”，IEEE光电子学技术快报，2005年，第17卷，第7期，第1522到1524页，所有这些文献均以全文引用的方式并入本文中。以下专利中揭示制作及使用用于产生光学抑制载波信号的光学发射器的额外方面：例如，第7,574,139、7,379,671、7,149,434、6,525,857及6,115,162号美国专利，所有这些专利均以全文引用的方式并入本文中。
图1展示根据本发明的一个实施例的光学接收器100的框图。光学接收器100实施在光学输入102处接收的光学信号(例如，抑制载波信号)的相干正交检测以恢复例如方程式(1)的消息信号m(t)的对应模拟消息信号(例如，基带信号)。取决于光学本机振荡器(OLO)源110将施加到光学输入112的OLO信号的频率，光学接收器100可在电输出142处产生基带信号或中频信号。所述中频信号具有在基带频带与光学载波的频率中间的频率。在其中电输出142输出中频信号的实施例中，光学接收器100包含中频(IF)级150，例如以将所述中频信号变换为对应基带信号。举例来说，当施加到输入112的OLO信号的频率与在输入102处接收的输入信号的光学载波频率相差相对大量时或当光学载波或OLO具有时变频率(例如，由于相对大的线宽度)时可使用IF级150。当输入112处的OLO信号的频率相对接近于或实质上等同于输入102处的输入信号的载波频率时，可不存在IF级150。
在一个实施例中，OLO源110为可基于在输入端子108处接收的控制信号而改变OLO信号的频率的可调谐光源(例如，可调谐激光器)。在一个实施例中，在端子108处接收的控制信号使得OLO源110能够产生具有锁定到在输入102处接收的光学信号的载波频率波的相位及/或频率的OLO信号。在另一实施例中，OLO源110不相位锁定及/或频率锁定到输入102处的光学信号的载波频率，且控制信号配置OLO源以产生在OLO信号与输入信号的载波频率之间具有频率偏移的OLO信号。在一个配置中，频率偏移经选择以超出所关注的指定频带，所述带具有上限及下限。在一个示范性实施例中，所述所关注的频带的中心频率位于大约2GHz与大约18GHz之间且具有不大于大约4GHz的3-dB带宽。在替代实施例中，还可使用其它适合的频率偏移值。
光学混合体120混合在光学输入102处接收的输入信号与在光学输入112处接收的OLO信号以在光学输出1341到1344处产生四个单独经混合光学信号。各种经混合信号为来自光学输入102及112的光学信号与不同相对相位的组合。
在所图解说明的实施例中，将在输入102及112处接收的光学信号中的每一者功分为两个信号，例如，经由借助常规3-dB功分器(图1中未明确展示)的处理所产生的大约相同强度的两个信号。使用移相器128将大约90度(大约π/2弧度)的相对相移施加到OLO信号的一个副本。接着，如图1中所展示，使用两个2×2光学信号混合器130光学混合各种信号副本，此在输出端口1341到1344处产生受干扰信号。在替代实施例中，可将90度的相对相移施加到经由光学输入102接收的输入信号的一个副本，而非施加到OLO信号。
各种光学混合器适于实施光学混合体120。举例来说，市场上可从加利福尼亚菲蒙市(Fremont,California)的捷迅光电(Optoplex)公司及马里兰银泉市(Silver Spring,Maryland)的吉莱特(CeLight)有限公司购得用于实施光学混合体120的一些适合光学混合器。以下各案中揭示在光学接收器100的替代实施例中可用以实施光学混合体120的各种额外光学混合体及MMI混合器：例如，(1)第2010/0158521号美国专利申请公开案；(2)第2011/0038631号美国专利申请公开案；(3)第PCT/US09/37746号国际专利申请案(2009年3月20日提出申请)；及(4)第2010/0054761号美国专利申请公开案，所有这些案均以全文引用的方式并入本文中。
对于i=1…4，通过方程式(2)给出光学输出134i处的经混合信号中的电场Ei：
其中B为常数(其中|B|≤1)，ES为光学输入102处的信号中的电场，且ER为光学输入112处的OLO信号中的电场。方程式(2)指示各种光学输出1341到1344处的个别光学信号对应于输入电场ES及ER的不同混合物。特定来说，在光学输出1341、1342、1343及1344处，将最初输入的信号Es及ER与大约180度、0度、270度及90度的相应相对相位组合。在各种替代实施例中，光学混合体120可经实施以混合所接收光学信号与从180度、0度、270度及90度偏离(例如，偏离大约±10度)的相对相位。
通过经电连接以形成如图1中所指示的平衡对的四个对应光电检测器(例如，光电二极管)136来检测输出1341到1344处的光学信号。从光学输出1341及1342接收经混合光学信号的两个光电检测器136在电端口138I处产生电模拟信号(例如，光电流)。从输出1343及1344接收经混合光学信号的两个光电检测器136在电端口138Q处产生电模拟信号(例如，光电流)。在代表性实施例中，光电检测器136还可充当拒斥由于光电检测器将光学信号平方律转换成电信号而产生的和频率的低通滤波器。方程式(3a)及(3b)分别提供电输出端口138I及138Q处的电信号的表达式：
SI∝S0m(t)cos(△ωt+△φ)   (3a)
SQ∝S0m(t)sin(△ωt+△φ)   (3b)
其中S0为常数；m(t)为消息信号(还参见方程式(1))；△ω为在光学输入112处接收的OLO信号的频率ωOLO与在光学输入102处接收的光学载波的频率ωOC之间的频率差，即，ωOLO-ωOC；且△φ为在光学输入112处接收的OLO信号的相位的时间独立部分与在光学输入102处接收的光学载波的相位的时间独立部分之间的差。应注意，方程式(3a)到(3b)假定在发射器处所使用的光学载波信号及OLO信号两者均具有实质上恒定的振幅，其叠合为S0。
方程式(3a)及(3b)透露端口138I及138Q处的电信号相对于彼此具有大约90度的时间独立相移且可解释为各自提供二维向量的笛卡尔(Cartesian)分量的度量V=(SI,SQ)，其中SI及SQ分别为向量V的同相分量及正交相位分量。如果△ω并非零，那么向量V按每秒△ω弧度的角速度绕原点旋转。如果△ω实质上为零，那么向量V按△φ的大致恒定角度相对于X坐标轴定向。向量V的长度与消息信号m(t)的值成比例。
信号组合器140将在电端口138I及138Q处接收的电信号相加以在电输出端口142处产生经组合电模拟信号。取决于频率差△ω，信号142可为中频信号或基带信号。在各种实施例中，信号组合器140可经设计使得在由电端口138I及138Q处的信号产生电输出端口142处的电输出信号的过程中，信号组合器140执行(在无限制的情况下)以下信号处理操作中的一者或一者以上：(i)产生两个输入信号的线性组合；(ii)产生对应于两个信号的向量和的信号；(iii)修正信号；(iv)确定信号的振幅；(v)确定在两个信号之间的相位偏移；(vi)对信号求平方；(vii)应用低通滤波；及(viii)应用带通滤波。信号组合器140经配置以按致使在信号组合器中实施的总体信号处理实现以下目的中的至少一者的方式来执行这些操作中的一者或一者以上：(i)减轻频率波动对在电输出端口142处产生的信号的不利效应及(ii)减轻相位噪声及/或漂移对在电输出端口142处产生的信号的不利效应。
举例来说，信号组合器140可为经配置以在端口142处产生电输出信号的电功率组合器，依据方程式(4)所述电输出信号与从电端口138I及138Q接收的经平方信号的和成比例：
S c 2 ∝ S I 2 + S Q 2 - - - ( 4 )
其中Sc为电输出端口142处的信号，且其余符号与在方程式(3)中相同。由于sin2x+cos2x≡1，方程式(3a)、(3b)及(4)暗示
Figure BDA0000409651040000082
与[m(t)]2成比例。出于所述原因，可从电输出端口142处的信号有效地恢复消息信号的m(t)的量值，而与对以下各项的难以控制无关：(1)端口102处的光学输入信号与端口112处的OLO信号之间的频率偏移；(2)相位噪声；及/或(3)相位漂移，前提是对应于频率/相位波动的频率分量超出光电检测器136或信号组合器140的电滤波通过的频带。为了图解说明，电端口138I处同相基带信号的振幅(SI，方程式(3a))在△ωt+△φ≈90度时接近于零，此致使消息信号m(t)在电端口138I处的信号中极大地衰减及/或变得无法单从所述信号完全恢复。类似地，电端口138Q处的正交相位基带信号的振幅(SQ，方程式(3b))在△ωt+△φ≈0时接近于零，此致使消息信号m(t)在电端口138Q处的信号中极大地衰减及/或变得无法单从所述信号完全恢复。
如上文已指示，IF级150为任选的且可在OLO源110与在光学输入102处接收的信号的光学载波频率失调达相当大的量时使用。举例来说，当OLO频率接近于光学载波频率时，可通过适当电带通滤波器来移除或替换IF级150。当频率偏移相对大时，IF级150可类似于在常规超外差无线电接收器中所使用的级。端口152处由IF级150所产生的电输出信号为对应于消息信号m(t)的基带信号。在各种实施例中，端口152处的输出信号可为数字电信号或模拟电信号。以下专利中揭示可用以实施IF级150的代表性电IF解调器：例如，第7,916,813、7,796,964、7,541,966、7,376,448及6,791,627号美国专利，所有这些专利均以全文引用的方式并入本文中。
图2展示根据一些实施例可用作信号组合器140的信号组合器200的框图。组合器200为威尔金森型功率组合器/分割器。当组合器200配置为信号组合器140时，端口2与端口3经连接以分别接收从电输出端口138I及138Q输出的信号，且端口1经连接以递送在电输出端口142(还参见图1)处输出的电信号。
组合器200具有两个四分之一波长微带线210a及210b，此两者分别在一端处连接到端口1且接着在另一端处连接到端口2及端口3。组合器200进一步具有连接于端口2与端口3之间的镇流电阻器220。微带线210a及210b中的每一者具有
Figure BDA0000409651040000091
的阻抗，且镇流电阻器220具有2Z0的阻抗，其中Z0可(例如)大约为连接到组合器200的不同端口的外部线的阻抗。
应注意，当在经设计用于中频操作的光学接收器100中使用组合器200时，定义四分之一波长微带线210a及210b的长度的波长λ可(例如)大约等于对应于在相关介质中预期中频f的波的波长，其中f=2π△ω。由于电端口138I及138Q处的信号并不始终具有相等功率的事实，组合器200可具有一些插入损耗。然而，这些损耗可为相对低的，且端口2及端口3可保持彼此良好隔离，此可有利地减少端口之间的串扰。在一些实施例中，可使用具有不同阻抗的发射线区段或并入有适当长度的额外发射线区段来缓解端口2与端口3(或端口138I与端口138Q)处的信号之间的功率失衡，以使组合器的一个输入相对于另一输入延迟，且导致大约90°的补偿相移。信号组合器200的电输出142处的输出信号通常表示电端口138I与电端口138Q处的信号的线性组合。
在替代实施例中，信号组合器200可经修改以包含额外级及/或电路元件，例如，如以下公开案中所描述：(1)A.格列别尼科夫(A.Grebennikov)的“功率组合器、阻抗变换器及定向耦合器：第II部分(Power Combiners,Impedance Transformers and DirectionalCouplers:Part II)”，高频电子学，2008年1月，第42到53页；及(2)R.H.查蒂姆(R.H.Chatim)的“用于毫米波范围中的应用的经修改威尔金森功率组合器(Modified WilkinsonPower Combiner for Applications in the Millimeter-Wave Range)”，硕士论文，2005年，德国卡塞尔大学(University of Kassel,Germany)，此两者均以全文引用的方式并入本文中。可做出这些修改(例如)以改善组合器的可制造性、改变其频率特性及/或改善各种端口之间的隔离。以下专利中揭示制作及使用可用以实施信号组合器140及200的信号组合器的额外方面：例如，第7,750,740、6,018,280及5,872,491号美国专利，所有这些专利均以全文引用的方式并入本文中。
尽管已参考说明性实施例描述本发明，但此说明并非打算解释为具有限制意义。
举例来说，可使用附随的模/数转换及适当软件在数字域中实施信号组合器140(图1)的各种功能。或者，可使用单一二极管而非平衡对将输出1341到1344处的光学信号转换成电数字信号且接着可对这些电信号应用减法运算以在数字域中产生电信号138I及138Q。可使用软件或在适合的硬件(例如，FPGA、ASIC或微处理器)中执行数字域中的计算。可通过在软件或硬件中对对应数字值求平方来实施信号138I与信号138Q的功率组合。替代地或另外，可实施耦合到光电二极管的各种有源电路元件的使用以在硬件中实现各种所要信号组合功能。
所属领域的技术人员将明了的与本发明有关的所描述实施例的各种修改以及本发明的其它实施例应视为在如所附权利要求书中所表达的本发明原理及范围内。
除非另有明确陈述，否则每一数值及范围应解释为近似的，好像在值或范围的值前面有措辞“大约”或“大致”一般。
将进一步理解，所属领域的技术人员可在不背离所附权利要求书中所表达的本发明范围的情况下做出为解释本发明的性质而所描述及图解说明的部件的细节、材料及布置的各种改变。
权利要求书中的图号及/或图参考标签的使用打算识别所主张标的物的一个或一个以上可能实施例以便促进对权利要求书的解释。不应将此使用解释为必需将所述权利要求书的范围限制于对应图中所展示的实施例。
本文中提及“一个实施例”或“一实施例”意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性可包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中各个地方出现短语“在一个实施例中”未必全部是指同一实施例，单独或替代实施例也未必与其它实施例相互排斥。相同情形适用于术语“实施方案”。
还出于此说明的目的，术语“耦合(couple)”、“耦合(coupling)”、“经耦合(coupled)”、“连接(connect)”、“连接(connecting)”或“连接(connected)”是指其中允许能量在两个或两个以上元件之间转移的此项技术中已知或稍后开发的任一方式，且本发明涵盖一个或一个以上额外元件的介入，但并非所需的。相反，术语“直接耦合(directly coupled)”、“直接连接(directly connected)”等暗示不存在此些额外元件。
说明及图式仅图解说明本发明的原理。因此，将了解，所属领域的技术人员将能够设想出尽管本文中未明确描述或展示但体现本发明的原理且包含于其精神及范围内的各种布置。此外，本文中所叙述的所有实例主要打算明确地仅用于教示目的以帮助读者理解本发明的原理及发明人贡献于推动此项技术的概念，且应解释为不限于此些具体叙述的实例及条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面及实施例以及其特定实例的所有陈述打算囊括其等效内容。

Claims (10)

1.一种设备，其包括光学接收器，所述光学接收器包括：
光学混合体，其经配置以混合在其第一光学输入端口处接收的光学信号与在其第二光学输入端口处接收的光学本机振荡器信号，以在其相应第一、第二、第三及第四光学输出端口处产生第一、第二、第三及第四经混合光学信号；
第一光/电O/E转换器，其包含经连接以从所述相应第一及第二光学输出端口接收光学信号的第一及第二光电检测器，所述第一O/E转换器具有输出表示由所述相应第一及第二光电检测器产生的电信号之间的差的第一电信号的第一电端口；
第二O/E转换器，其包含经连接以从所述相应第三及第四光学输出端口接收光学信号的第三及第四光电检测器，所述第二O/E转换器具有输出表示由所述相应第三及第四光电检测器产生的电信号之间的差的第二电信号的第二电端口；及
信号组合器，其经连接以输出作为所述第一与第二电信号的组合的第三电信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，当在所述第一光学输入端口处接收的所述光学信号为具有通过模拟或数字消息信号调制的振幅的光学抑制载波信号时，那么所述第三电信号为与所述消息信号成比例的基带信号或具有通过所述消息信号调制的振幅的中频信号。
3.根据权利要求1所述的设备，
其中所述光学混合体经配置以将所述第一、第二、第三及第四经混合光学信号产生为在所述第一及第二光学输入端口处接收的具有不同相对相位的所述光学信号的混合物；且
所述设备进一步包括光源，所述光源经配置以产生所述光学本机振荡器信号，使得所述第三电信号的电载波频率由所述光学本机振荡器信号的频率控制，其中所述光源并不相位锁定到在所述光学混合体的所述第一光学输入端口处接收的所述光学输入信号的频率。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合器经配置以输出其电功率与从所述第一O/E转换器接收的所述第一电信号及从所述第二O/E转换器接收的所述第二电信号的电功率的和大约成比例的所述第三电信号。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合器经配置以输出与从所述第一O/E转换器接收的所述第一电信号的大约平方及从所述第二O/E转换器接收的所述第二电信号的大约平方的和大约成比例的所述第三电信号。
6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括中频解调器，所述中频解调器经配置以处理所述第三电信号以产生对应于在所述第一光学输入端口处接收的所述光学信号的电基带信号。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合器经配置以将所述第三电信号产生为所述第一电信号与所述第二电信号的线性组合。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合器包括：
第一微带线，其连接于第一端口与第二端口之间；
第二微带线，其连接于所述第一端口与第三端口之间；及
电阻器，其连接于所述第二端口与所述第三端口之间，其中：
所述第二端口经连接以接收所述第一电信号；
所述第三端口经连接以接收所述第二电信号；且
所述第一端口经连接以输出所述第三电信号。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合器包括经配置以按数字形式组合所述第一电信号与所述第二电信号的数字电路。
10.一种信号处理方法，其包括：
光学混合光学输入信号与光学本机振荡器信号以产生第一、第二、第三及第四经混合光学信号；
响应于在经连接用于差分检测的相应第一及第二光电检测器中接收到所述第一及第二经混合光学信号而产生第一电信号；
基于经连接用于差分检测的相应第三及第四光电检测器中的所述第三及第四经混合光学信号而产生第二电信号；及
组合所述第一电信号与所述第二电信号以产生第三电信号。
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