CN104981992A - 光信号发射机、接收机以及调制和解调方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光信号发射机、接收机、终端以及调制和解调方法，所述光信号接收机包括偏振分束器、第一调制模块、第二调制模块以及偏振合波器；光源输出的偏振光经所述偏振分束器划分为偏振态正交的第一偏振态光和第二偏振态光；所述第一偏振态光经所述第一调制模块调制第一数据信号，生成第一偏振态信号；所述第二偏振态光经所述第二调制模块调制第二数据信号，并抑制光载波，生成第二偏振态信号；所述第一偏振态信号和所述第二偏振态信号经所述偏振合波器合成光偏振复用信号，本申请实施例提高了系统容量。

Description

光信号发射机、 接收机以及调制和解调方法

技术领域 本申请涉及光通信技术领域， 更具体的说是涉及一种光信号发射机、接收 机、 光线路终端、 光网络单元、 无源光网络系统以及调制和解调方法。 背景技术 无源光网络是一种纯介质网络，在光线路终端以及光网络终端之间没有任 何有源电子设备，从而避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响， 减少了线路和 外部设备的故障率，提高了系统可靠性， 因此在宽带接入领域主键成为主流的 技术。

在无源光网络系统中 ,终端之间通过光纤进行通信 ,利用光信号传输数据。 发明人在实现本发明的过程中发现， 随着各种宽带业务等的快速发展，人们对 系统容量的要求越来越高， 因此在无源光网络系统中，如何提高系统容量已经 成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此， 本申请提供了一种光信号发射机、接收机、 机终端以及调制和 解调方法， 提高了系统容量。

为实现上述目的， 本申请提供如下技术方案：

第一方面， 提供了一种光信号发射机， 其特征在于， 包括偏振分束器、 第 一调制模块、 第二调制模块以及偏振合波器；

所述偏振分束器输出端分别连接所述第一调制模块输入端和所述第二调 制模块输入端；所述第一调制模块输出端和所述第二调制模块输出端分别连接 所述偏振合波器输入端；

光源输出的偏振光经所述偏振分束器划分为偏振态正交的第一偏振态光 和第二偏振态光； 所述第一偏振态光经所述第一调制模块调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号；所述第二偏振态光经所述第二调制模块调制第二数据信 号， 并抑制光载波， 生成第二偏振态信号； 所述第一偏振态信号和所述第二偏 振态信号经所述偏振合波器合成光偏振复用信号。

在所述第一方面的第一种可能实现方式中，所述第一调制模块包括第一调 制器和载波信号功率比控制模块；

所述第一调制器输入端连接所述偏振分束器输出端；所述第一调制器输出 端连接所述载波信号功率比控制模块输入端；所述载波信号功率比控制模块输 出端连接所述偏振合波器输入端；

所述第一偏振态光经所述第一调制器调制第一数据信号后 ,输出至所述载 波信号功率比控制模块，经所述载波信号功率比控制模块调整光载波与不包括 光载波的光信号为预设功率比后， 形成第一偏振态信号。

结合所述第一方面或所述第一方面的第一种可能实现方式，还提供了所述 第一方面的第二种可能实现方式，所述第二调制模块包括第二调制器和第一载 波分离模块；

所述第二调制器输入端连接所述偏振分束器输出端；所述第二调制器输出 端连接所述第一载波分离模块输入端；所述第一载波分离模块输出端连接所述 偏振合波器输入端；

所述第二偏振态光经所述第二调制器调制第二数据信号后，经所述第一载 波分离模块分离出光载波，并将分离出光载波后形成的第二偏振态信号输出至 所述偏振合波器。

结合所述第一方面或所述第一方面的第一种可能实现方式，还提供了所述 第一方面的第三种可能实现方式， 所述第二调制模块包括分路器、延迟器以及 马赫-曾德尔调制器 MZM;

所述分路器第一输出端连接所述延迟器输入端；所述 MZM输入端分别与 所述分路器第二输出端、 所述延迟器输出端、 所述偏振分束器输出端连接； 所 述 MZM输出端连接所述偏振合波器； 第二数据信号经所述分路器分为第一路信号和第二路信号；所述第一路信 号输出至所述 MZM调制器；所述第一路信号经所述延迟器延迟后输出至所述 MZM调制器， 经所述 MZM调制器与所述第二偏振态光进行调制， 生成第二 偏振态信号。

结合所述第一方面的上述任一种可能实现方式，还提供了所述第一方面的 第四种可能实现方式， 所述载波信号控制比模块包括第二载波分离模块、光放 大器以及第一光耦合模块；

所述第二载波分离模块输入端连接所述第一调制器输出端；所述第二载波 分离模块第一输出端连接所述光放大器输入端；所述第一光耦合模块输入端分 别与所述第二载波分离模块第二输出端以及所述光放大器输出端连接；

所述第一偏振态光经所述第一调制器调制第一数据信号后，输出至所述第 二载波分离模块，经所述第二载波分离模块将滤出的光载波输出至所述光放大 器，将滤出光载波的光信号输出至所述第一光耦合模块； 经所述第一光耦合模 块将所述滤出光载波的光信号与通过光放大器的光载波耦合为具有预设功率 比的第一偏振态信号。

第二方面， 提供了一种光信号接收机， 包括第三载波分离模块、 第一光分 路模块、 第二光分路模块、 90度偏振旋转模块、 第二光耦合模块、 第三光耦 合模块、 第一光电转换模块以及第二光电转换模块：

所述第三载波分离模块第一输出端连接所述第一光分路模块输入端；所述 第三载波分离模块第二输出端连接所述第二光分路模块输入端；所述第二光分 路模块第一输出端连接所述 90度偏振旋转模块； 所述第二光耦合模块输入端 分别连接所述第一光分路模块第一输出端以及所述第二光分路模块第二输出 端；所述第三光耦合模块输入端分别连接所述第一光分路模块第二输出端以及 所述 90度偏振旋转模块输出端； 所述第一光电转换模块输入端连接所述第二 光耦合模块输出端；所述第二光电转换模块输入端连接所述第三光耦合模块输 出端；

光偏振复用信号经所述第三载波分离模块分离出光载波以及不包括光载 波的光信号；所述光信号经所述第一光分路模块分为第一路光信号和第二光信 号； 所述光载波经所述第二光分路模块分为第一路光载波和第二路光载波； 其 中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的第 二偏振态信号组成；

所述第一路光载波与所述第一路光信号经所述第二光耦合模块耦合为第 一耦合信号； 所述第二路光载波经所述 90度偏振旋转模块旋转后与所述第二 路光信号经所述第三光耦合模块耦合为第二耦合信号；

所述第一耦合信号经所述第一光电转换模块解调出第一数据信号；所述第 二耦合信号经所述第二光电转换模块解调出第二数据信号。

在所述第二方面的第一种可能实现方式中，所述第三载波分离模块包括光 环形器和载波光滤波器；

所述光环形器第一端口接收所述光偏振复用信号，第二端口连接所述载波 光滤波器第一端口， 第三端口连接所述第一光分路模块； 所述载波光滤波器第 二端口连接所述第二光分路模块；

所述光偏振复用信号经所述光环形器第二端口输出至所述载波光滤波器； 经所述载波光滤波器滤出光载波，并将滤出的光载波输出至所述第二光分路模 块，将滤出光载波的光信号反射回所述光环形器， 经所述光环形器第三端口输 出至所述第一光分路模块。

结合所述第二方面或所述第二方面的第一种可能实现方式，还提供了所述 第二方面的第二种可能实现方式， 所述第二光分路模块包括光分路器、第一功 率控制模块以及第二功率控制模块：

所述光分路器输入端连接所述第三载波分离模块第二输出端；所述光分路 器第一输出端连接所述第一功率控制模块输入端；所述光分路器第二输出端连 接所述第一功率控制模块输入端；所述第一功率控制模块输出端连接所述第二 光耦合模块输入端；所述第二功率控制模块输出端连接所述第三光耦合模块输 入端；

经所述第三载波分离模块分离的光载波，通过所述光分路器分为第一路光 载波和第二光载波，所述第一路光载波经所述第一功率控制模块调整功率后输 出， 所述第二路光载波经所述第二功率控制模块调整功率后输出。

第三方面， 提供了一种光信号接收机， 包括第三光分路模块、 第三光电转 换模块、 第四载波分离模块、 90度偏振旋转模块、 第四光耦合模块以及第四 光电转换模块；

所述第三光分路模块第一输出端连接所述第三光电转换模块输入端；所述 第三光分路模块第二输出端连接所述第四载波分离模块输入端；所述第四载波 分离模块第一输出端连接所述 90度偏振旋转模块输入端； 所述第四光耦合模 块输入端分别连接所述第四载波分离模块第二输出端以及所述 90度偏振旋转 模块输出端；

光偏振复用信号经所述第三光分路模块分为第一路光偏振复用信号以及 第二路光偏振复用信号， 其中， 所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振 态信号和不具有光载波的第二偏振态信号组成；

所述第一路光偏振复用信号经所述第三光电转换模块解调出第一数据信 号；

所述第二路光偏振复用信号经所述第四载波分离模块分离出光载波以及 不包括光载波的光信号； 所述光载波经 90度偏振旋转模块偏转后经所述第四 光耦合模块与所述光信号进行耦合，将耦合后的信号输出至所述第四光电转换 模块解调出第二数据信号。

在所述第三方面的第一种可能实现方式中，所述第四载波分离模块包括光 环形器和载波光滤波器；

所述光环形器第一端口连接所述第三光分路模块第二输出端，第二端口连 接所述载波光滤波器第一端口， 第三端口连接所述第四光耦合模块； 所述载波 光滤波器第二端口连接所述 90度偏振旋转模块；

所述第二路光偏振复用信号经所述光环形器第二端输出至所述载波光滤 波器； 所述载波光滤波器将滤出的光载波输出至所述 90度偏振旋转模块， 将 滤出光载波的光信号反射回所述光环形器；经所述光环形器第三端口输出至所 述第四光耦合模块。

第四方面， 提供了一种光线路终端， 包括上述所述的光信号发射机和 /或 上述所述的光信号接收机。

第五方面， 提供了一种光网络单元， 包括上述所述的光信号发射机和 /或 上述所述的光信号接收机。 第六方面，提供了一种无源光网络系统， 包括上述所述的光线路终端和上 述所述的光网络单元。

第七方面， 提供了一种光信号调制方法， 包括：

将光源输出的偏振光划分偏振态正交的第一偏振态光和第二偏振态光； 将所述第一偏振态光调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号； 将所述第二偏振态光调制第二数据信号， 并抑制光载波， 生成第二偏振态 信号；

将所述第一偏振信号与所述第二偏振信号合成偏振态正交的光偏振复用 信号。

在所述第五方面的第一种可能实现方式中，所述将所述第一偏振态光调制 第一数据信号， 生成第一偏振态信号；

所述将所述第一偏振态光调制第一数据信号 ,并调整光载波与光信号为预 设功率比， 生成第一偏振态信号。

第八方面， 提供了一种光信号解调方法， 包括：

将接收的光偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信号， 其 中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的第 二偏振态信号组成；

将所述光载波分为第一路光载波以及第二路光载波，以及将所述光信号分 为第一路光信号和第二光信号；

将所述第一路光信号与所述第一光载波耦合为第一耦合信号，以及将所述 第二光信号与进行 90度偏转后的第二光载波耦合为第二耦合信号；

将所述第一耦合信号经过光电转换， 解调出第一数据信号；

将所述第二耦合信号经过光电转换， 解调出第二数据信号。

第九方面， 提供了一种光信号解调方法， 其包括：

将光偏振复用信号分为相同的第一偏振复用信号以及第二偏振复用信号， 其中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的 第二偏振态信号组成； 将所述第一偏振复用信号经过光电转换， 解调出第一数据信号； 将所述第二偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信号； 所述光载波进行 90度偏振后与所述光信号进行耦合， 并将耦合后的信号 经光电转换， 解调出第二数据信号。

综上， 本申请实施例提供了一种光信号发射机、接收机、 终端以及调制和 解调方法， 光信号发射机由偏振分束器、 第一调制模块、 第二调制模块以及偏 振合波器组成，偏振分束器将光源输出的偏振光划分为偏振态正交的第一偏振 态光和第二偏振态光， 第一偏振态光经第一调制模块调制第一数据信号后， 生 成第一偏振态信号， 第二偏振态光经第二调制模块调制第二数据信号， 并抑制 光载波后， 生成第二偏振态信号， 第一偏振态信号和第二偏振态信号经偏振合 波器合成为光偏振复用信号，该光偏振复用信号中由于一个偏振态信号不具有 光载波， 因此可以快速方便解调出数据信号。 光偏振复用信号的两个偏振态信 号均加载有数据信号，提高了通信过程中传输的数据量，从而提高了系统容量。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动的前提下， 还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图 1为本申请实施例提供的一种光信号发射机一个实施例的结构示意图； 图 2 为本申请实施例提供的光信号发射机中第二调制模块的一种结构示 意图；

图 3 为本申请实施例提供的光信号发射机中第二调制模块的另一种结构 示意图；

图 4 为本申请实施例提供的光信号发射机中第二调制模块的又一种结构 示意图；

图 5 为本申请实施例提供的光信号发射机中第二调制模块的又一种结构 示意图； 图 6 为本申请实施例提供的一种光信号发射机另一个实施例的结构示意 图；

图 7 为本申请实施例提供的光信号发射机中载波信号功率比控制模块的 一种结构示意图；

图 7a为本申请实施例提供的光信号发射机中第二载波分离模块的一种结 构示意图；

图 7b为本申请实施例提供的光信号发射机中第二载波分离模块的另一种 结构示意图；

图 8为本申请实施例提供的一种光信号接收机一个实施例的结构示意图； 图 9 为本申请实施例提供的光信号接收机中第三载波分离模块的一种结 构示意图；

图 10为本申请实施例提供的光信号接收机中第二光分路模块的一种结构 示意图；

图 11为本申请实施例提供的一种光信号接收机另一个实施例的结构示意 图；

图 12为本申请实施例提供的光信号接收机中第四载波分离模块的一种结 构示意图；

图 13为本申请实施例提供的一种光信号调制方法一个实施例的流程图； 图 14 为本申请实施例提供的一种光信号解调方法另一个实施例的流程 图；

图 15 为本申请实施例提供的一种光信号解调方法又一个实施例的流程 图。 具体实施方式 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本申请保护的范围。

本申请实施例的主要思想之一包括： 光信号发射机由偏振分束器、第一调制模块、第二调制模块以及偏振合波 器组成，偏振分束器将光源输出的偏振光划分为偏振态正交的第一偏振态光和 第二偏振态光， 第一偏振态光经第一调制模块调制第一数据信号后， 生成第一 偏振态信号， 第二偏振态光经第二调制模块调制第二数据信号， 并抑制光载波 后， 生成第二偏振态信号， 第一偏振态信号和第二偏振态信号经偏振合波器合 成为光偏振复用信号， 该光偏振复用信号中由于一个偏振态信号不具有光载 波， 因此可以快速方便解调出数据信号。 光偏振复用信号的两个偏振态信号均 加载有数据信号， 提高了通信过程中传输的数据量， 从而提高了系统容量。 下面结合附图， 对本申请技术方案进行详细描述。

图 1为本申请实施例提供的一种光信号发射机一个实施例的结构示意图。 该光信号发射机可以包括：

偏振分束器 101、 第一调制模块 102、 第二调制模块 103以及偏振合波器

104。

偏振分束器 101输出端分别连接第一调制模块 102以及第二调制模块 103 的输入端；偏振合波器 104的输入端分别连接第一调制模块 102以及第二调制 模块 103的输出端。

光源输出的偏振光经偏振分束器 101 划分为偏振态正交的第一偏振态光 和第二偏振态光；

所述第一偏振态光经所述第一调制模块 102调制第一数据信号，生成第一 偏振态信号；

所述第二偏振态光经所述第二调制模块 103调制第二数据信号，并抑制光 载波， 生成第二偏振态信号；

所述第一偏振态信号和所述第二偏振态信号经所述偏振合波器 104合成 光偏振复用信号。

光源具体可以是激光器， 激光器可以输出线偏振光， 在进行光纤通信时， 可以利用该线偏振光传输数据。

偏振分束器（PBS, Polarization Beam Splitter ) 可以将偏振光分为偏振态 正交的两束光，也即两束光相互垂直， 具体的可以是将入射的偏振光向两个垂 直的方向进行投影， 分解出两个垂直的偏振态光，入射偏振光与偏振分束器的 主轴成 45度， 可以使得两个偏振态光具有相同的光功率。

偏振合波器（ PBC, Polarization Beam Combiner )与所述偏振分束器相反， 可以将两束光进行复合， 而仍然保持正交状态。

第一数据信号和第二数据信号为待传输的数据，通过调制可以加载到偏振 态光上 ,成为光信号 ,第一偏振态信号和第二偏振态信号即为调制后的光信号。

其中， 第二偏振态信号不具有光载波， 即在调制过程中， 将光载波进行抑 制， 形成不具有光载波的光信号。

第一偏振态信号和第二偏振态信号经过偏振合波器复合在一起，即生成光 偏振复用信号， 保持正交状态不变。

本申请实施例中，由光信号发射机中的偏振分束器将光源输出的偏振光划 分为偏振态正交的第一偏振态光和第二偏振态光，两个偏振态光上均调制数据 信号， 生成光偏振复用信号， 由于加载的数据增加， 使得系统的容量可以提高 2倍。

生成的光偏振复用信号可以发送至接收端，由于光偏振复用信号中一个偏 振态信号不具有光载波，因此接收端可以方便快速的从中解调出第一数据信号 以及第二数据信号，使得通信过程中的传输数据量增加，从而提高了系统容量。

其中， 该第一调制模块可以具体为一调制器， 用于将第一数据信号加载到 第一偏振态光上，从而形成第一偏振态信号。 当然该第一调制模块还可以采用 其他方式实现， 在下面实施例中会详细进行介绍。 其中， 第二调制模块调制第二数据信号， 并抑制光载波， 从而生成不具有 载波的第二偏振态信号， 可以有多种可能实现方式。

在一种可能实现方式中， 参见图 2, 为本申请实施例提供的光信号发射机 中第二调制模块的一种结构示意图。

结合图 2, 第二调制模块 103 包括第二调制器 113和第一载波分离模块

123。

第二调制器 113的输入端与偏振分束器 101的输出端连接；

第一载波分离模块 123的输入端与第二调制器 114的输出端连接，输出端 连接偏振合波器 104。

因此， 经偏振分束器 101 划分出的第二偏振态光具体的是经第二调制器 113调制第二数据信号， 第二偏振态光调制第二数据信号， 成为光信号后， 经 第一载波分离模块 123分离出光载波， 然后将分离出光载波后的光信号，也即 第二偏振态信号， 输出至偏振合波器 104。

第一载波分离模块可以实现光信号中光载波的分离 ,使得光信号分为光载 波以及不包括光载波的光信号。

第一载波分离模块分离出的光载波即被舍弃。

该第一载波分离模块也可以有多种可能实现方式， 在一种可能实现方式 中， 该第一载波分离模块具体为一光滤波器， 光滤波器具有透射光载波反射光 信号， 或者透射光信号反射光载波的功能。 为了对不同类型光滤波器进行描述 上区分，本申请实施例中将能够透射光载波反射光信号的光滤波器命名为载波 光滤波器，将透射光信号反射光载波的光滤波器命名为信号光滤波器； 本申请 实施例中 , 可以选择具有透射光信号反射光载波功能的信号光滤波器。

因此通过信号光滤波器可以将滤出的光载波从输入端反射出来，滤出光载 波的光信号， 即第二偏振态信号从输出端输出。 在另一种可能实现方式中， 参见图 3 , 示出了本申请实施例提供的光信号 发射机中第二调制模块的另一种结构示意图。

结合图 3 , 第二调制模块 103 包括第二调制器 113和第一载波分离模块

123 , 其中， 第一载波分离模块 123包括光环形器 100和信号光滤波器 200。

光环形器 100的第一端口连接第二调制器 113的输出端，第二端口连接信 号光滤波器 200的第一端口； 信号光滤波器 200的第二端口连接偏振合波器 104。

经偏振分束器 101划分出的第二偏振态光具体的是经所述第二调制器 113 调制第二数据信号后， 经所述光环形器 100输出至所述信号光滤波器 200, 经 所述信号光滤波器 200滤出光载波，并将滤出光载波后形成的第二偏振态信号 输出至所述偏振合波器 104。

光环形器为具有多个端口的光学器件， 它可以实现光从一个端口进入， 只 从另一个端口输出。

光滤波器选择透射光信号反射光载波的信号光滤波器。

因此， 本申请实施例中， 第二偏振态光调制第二数据后， 从第一端口进入 光环形器 100, 从第二端口输出至信号光滤波器 200的第一端口； 信号光滤波 器 200将滤出的光载波从第一端口反射回该光环形器，而将滤出光载波的第二 偏振态信号从第二端口输出。

反射进入光环形器的光载波可以从光环形器其他端口输出， 被舍弃。 当然， 光滤波器还可以选择透射光载波而反射光信号的载波光滤波器。 参 见图 4, 示出了本申请实施例提供的光信号发射机中第二调制模块的又一种结 构示意图。

结合图 4, 该第二调制模块 103 可以包括光环形器 300和载波光滤波器

400。

光环形器 300第一端口连接第二调制器 113的输出端，第二端口连接载波 光滤波器 400 , 第三端口连接偏振合波器 104。

经偏振分束器 101划分出的第二偏振态光具体的是经所述第二调制器 113 调制第二数据信号后， 经所述光环形器 300输出至所述载波光滤波器 200, 经 所述载波光滤波器 200滤出光载波，并将滤出光载波后形成的第二偏振态信号 输出至所述偏振合波器 104。

经所述光环形器 300输出至所述载波光滤波器 400, 经所述载波光滤波器

400滤出光载波， 并将滤出光载波后形成的第二偏振态信号反射回所述光环形 器 300, 经所述光环形器 300第三端口输出。

载波光滤波器 400滤出的光载波即可输出舍弃。 在又一种可能实现方式中， 参见图 5 , 示出了本申请实施例提供的光信号 发射机中第二调制模块的又一种结构示意图。

结合图 5 , 该第二调制模块 103可以包括：

分路器 501、 延迟器 502、 以及 MZM503 ( Mach-Zehnder Modulator, 马赫

-曾德尔调制器：)。 分路器 501第一输出端连接所述延迟器 502的输入端；

MZM503分别与延迟器 502的输出端、 光分路器 501 的输出端以及偏振 分束器 101的输出端连接。

第二数据信号经所述分路器 501分为第一路信号和第二路信号；所述第一 路信号直接输出至所述 MZM503 ; 所述第一路信号经所述延迟器 503进行时 间延迟后， 输出至所述 MZM503; 第二偏振态光也输出至所述 MZM503 , 从 而通过所述 MZM503调制， 可以生成不具有光载波的第二偏振态信号。

分路器可以实现将信号分为两路相同的信号。第一路信号通过延迟器进行 延迟，具体的是延迟时间 π ,从而使得第一路信号和第二信号之间的延迟为 π , 从而经过 ΜΖΜ进行调制时， 光载波即可以被抑制。 图 6 为本申请实施例提供的一种光信号发射机另一个实施例的结构示意 图， 该光信号发射机可以包括：

偏振分束器 101、 第一调制模块 102、 第二调制模块 103以及偏振合波器 104。 具体的连接方式可以参见图 1所对应实施例中的描述。

本实施例与图 1对应的实施例不同之处在于，该第一调制模块 102可以具 体包括：

第一调制器 112和载波信号功率比控制模块 122。

第一调制器 112的输入端连接所述偏振分束器 101 , 输出端连接所述载波 信号功率比控制模块 122的输入端，所述载波信号功率比控制模块 122的输出 端连接所述偏振合波器 104。

载波信号功率比控制模块可以调整光载波以及不包括光载波的光信号之 间的功率比，通过载波信号功率比控制模块可以将光载波与不包括光载波的光 信号调制为预设功率比。

因此偏振分束器 101划分出的第一偏振态光经第一调制器 112调制第一数 据信号； 调制第一数据信号后形成的光信号，输出至载波信号功率比控制模块 122, 经载波信号功率比控制模块调整光载波与包括光载波的光信号为预设功 率比后， 即形成第一偏振态信号。 第一偏振态信号为具有预设功率比的第一偏振态信号。该预设功率比可以 根据接收端的灵敏度进行设置，通过调整功率比， 可以使得接收端准确解调出 加载的第一数据信号。

在本实施例中，通过将光源输出的偏振光划分为偏振态正交的第一偏振态 光和第二偏振态光， 并分别对两个偏振态光调制数据信号，得到第一偏振态信 号和第二偏振态信号，再将第一偏振态信号和第二偏态信号复合为光偏振复用 信号， 光偏振复用信号包括正交的两个偏振态信号， 使得可以携带两个数据， 从而可以提高系统容量，在保持光电器件带宽不变的前提下， 可以将系统容量 提高 2倍。 且通过调整光载波和光信号的功率比， 可以提高解调的准确性。

其中， 该载波信号功率比控制模块可以有多种实现方式，在一种可能实现 方式中， 参见图 7, 示出了本申请实施例提供的光信号发射机中载波信号功率 比控制模块的一种结构示意图。

该载波信号功率比控制模块 122可以包括：

第二载波分离模块 701、 光放大器 702以及第一光耦合模块 703。

第二载波分离模块 701的输入端连接第一调制器 112的输出端；第二载波 分离模块 701的第一输出端连接光放大器 702的输入端； 第一光耦合模块 703 的输入端分别与第二载波分离模块 701的第二输出端以及光放大器 702的输出 端连接。

因此， 第一偏振态光经第一调制器 112调制第一数据信号， 调制第一数据 信号后形成的光信号，输出至第二载波分离模块 701 ,经第二载波分离模块 701 分离出光载波， 将分离出的光载波通过第一输出端输出至光放大器 702, 分离 出光载波的光信号通过第二输出端输出至第一光耦合模块 703 ; 经光放大器 702调整光载波功率后， 输出至第一光耦合模块 703; 第一光耦合模块 703将 调整功率后的光载波以及分离光载波的光信号进行耦合， 从而形成具有光载 波， 且光载波与光信号具有预设功率比的第一偏振态信号。

第一光耦合模块 703可以具体为光耦合器。

该第二载波分离模块 701可以多种可能的实现方式，如图 7a和图 7b所示， 示出了第二载波分离模块的两种结构示意图， 图 7a和图 b中， 第二载波分离 模块由光环形器和光滤波器组成。

在图 7a中， 光环形器 711的第一端口连接第一调制器 112的输出端， 第 二端口连接信号光滤波器 721的第一端口， 第三端口连接光放大器 702, 信号 光滤波器 721的第二端口连接第一光耦合模块 703。 该信号光滤波器 721可以 实现透射光信号，反射光载波，从而信号光滤波器可以将滤出的光载波反射回 光环形器，从光环形器第三端口输出， 将滤出光载波的光信号从第二端口输出 至第一光耦合模块。

在图 7b中， 光环形器 731的第一端口连接第一调制器 112输出端， 第二 端口连接载波光滤波器 741的第一端口， 第三端口连接第一光耦合模块 703 ; 载波光滤波器 741的第二端口连接光放大器 702。 该载波光滤波器 721可以实 现透射光载波，反射光信号，从而载波光滤波器可以将滤出的光载波从第二端 口输出至光放大器， 滤出光载波的光信号反射回光环形器，从光环形器的第三 端口输出至第一光耦合模块。

其中，在图 6所示的光信号发射机中， 第二调制模块的可能实现方式可以 参见图 2〜图 5所示， 在此不再贅述。

通过上述各个实施例提供的光信号发射机，可以实现承载数据的光信号的 生成， 该光信号用于光纤通信， 且生成的光信号为光偏振复用信号， 可以增加 承载的数据量， 从而可以提高系统容量。

本申请实施例提供的光信号发射机结构简单，对光源的要求低， 采用激光 器即可。

由于光偏振复用信号包括偏振态正交的第一偏振态信号和第二偏振态信 号， 且第二偏振态信号为不具有光载波的光信号， 在进行光信号解调时， 第一 偏振态信号的能量要大于第二偏振态信号的能量，且通过载波信号比控制模块 进行功率调整后， 第一偏振态信号的能量要远远大于第二偏振态信号的能量， 从而可以将第二偏振态信号作为噪声信号处理，因此可以恢复出第一偏振态信 号调制的第一数据信号。 而对于第二偏振态信号， 通过光载波旋转， 使得第二 偏振态信号为具有光载波的光信号，而第一偏振态信号为不具有光载波的光信 号， 从而也可以解调出第二偏振态信号中调制的第二数据信号。

对接收到的光偏振复用信号进行解调的结构可以有多种实现方式，因此本 申请实施例还提供了一种光信号接收机，用于从光偏振复用信号中解调出数据 信号， 下面将结合附图， 对光信号接收机可能的实现方式进行详细介绍。

图 8为本申请实施例提供的一种光信号接收机一个实施例的结构示意图， 该光信号接收机可以包括：

第三载波分离模块 801、 第一光分路模块 802、 第二光分路模块 803、 90 度偏振旋转模块 804、 第二光耦合模块 805、 第三光耦合模块 806、 第一光电 转换模块 807以及第二光电转换模块 808。

第三载波分离模块 801的第一输出端连接所述第一光分路模块 802的输入 端， 第二输出端连接所述第二光分路模块 803的输入端；

第二光分路模块 803的第一输出端连接所述 90度偏振旋转模块 804; 第二光耦合模块 805分别连接所述第一光分路模块 802的第一输出端和第 二光分路模块 803第二输出端；

第三光耦合模块 806分别连接所述第一光分路模块 802的第二输出端和所 述 90度偏振旋转模块 804的输出端；

第一光电转换模块 807连接所述第二光耦合模块 805的输出的； 第二光电转换模块 808连接所述第三光耦合模块 806的输出端。

光偏振复用信号经所述第三载波分离模块 801 分离出光载波以及不包括 光载波的光信号； 其中， 所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号 和不具有光载波的第二偏振态信号组成； 第一偏振态信号加载有第一数据信 号， 第二偏振态信号加载有第二数据信号。

所述光信号经所述第一光分路模块 802分为第一路光信号和第二光信号； 所述光载波经所述第二光分路模块 803分为第一路光载波和第二路光载波；其 中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的第 二偏振态信号组成； 所述第一路光载波与所述第一路光信号经所述第二光耦合模块 805 耦合 为第一耦合信号；

所述第二路光载波经所述 90度偏振旋转模块 804旋转后与所述第二路光 信号经所述第三光耦合模块 806耦合为第二耦合信号；

所述第一耦合信号经所述第一光电转换模块 807解调出第一数据信号；所 述第二耦合信号经所述第二光电转换模块 808解调出第二数据信号。

经过载波分离、旋转以及耦合后得到第一耦合信号和第二耦合信号中均包 括偏振态正交的第一偏振态信号和第二偏振态信号。

在第一耦合信号中，第二偏振态信号不具有光载波，而在第二耦合信号中， 由于光载波进行了 90度旋转， 因此耦合后的信号中第一偏振态信号不具有光 载波。

因此第一耦合信号和第二耦合信号在进行光电转换时，由于一个偏振态上 具有光载波， 而另一个偏振态上不具有光载波，使得具有光载波的偏振态信号 混频得到的信号功率要大于不具有光载波的偏振态信号，不具有光载波的信号 能量小， 可以当作噪声信号处理， 因此， 经过光电转换即可从中恢复具有光载 波的偏振态信号中加载的数据信号。对于第一耦合信号， 即可以解调出第一偏 振态信号加载的第一数据信号，对于第二耦合信号， 即可解调出第二偏振态加 载的第二数据信号。

该第一光电转换模块和第二光电转换模块具体可以是光电转换器。

第二光耦合模块和第三光耦合模块具体可以是光电耦合器。

第一光分路模块可以是光分路器。 第二光分路模块也可以是光分路器， 或 者可以采用其他方式实现。 其中， 第三载波分离模块可以有多种实现方式， 在一种可能实现方式中， 参见图 9, 为本申请实施例中光信号接收机的第三载波分离模块的一种结构示 意图。 该第三载波分离模块 801可以包括光环形器 811和载波光滤波器 821。

所述光环形器 811第一端口接收所述光偏振复用信号，第二端口连接所述 载波光滤波器 821第一端口， 第三端口连接所述第一光分路模块 802; 所述载 波光滤波器第二端口连接所述第二光分路模块 803; 所述光偏振复用信号经所述光环形器 811 第二端口输出至所述载波光滤 波器 821 ; 经所述载波光滤波器 821滤出光载波， 并将滤出的光载波输出至所 述第二光分路模块 803 , 将滤出光载波的光信号反射回所述光环形器 811 , 经 所述光环形器 811第三端口输出至所述第一光分路模块 802。

此时， 光环形器 811的第三端口即为第三载波分离模块的第一输出端， 载 波光滤波器的第二端口即为第三载波分离模块的第二输出端。

当然，作为另一种可能实现方式， 该第三载波分离模块还采用光环形器和 信号光载波器组成， 此时： 光环形器第一端口接收光偏振复用信号， 第二端口 连接信号光滤波器第一端口， 第三端口连接第二光分路模块； 信号光滤波器第 二端口连接第一光分路模块。光偏振复用信号经光光环形器第二端口输出至所 述信号光滤波器； 经所述信号光滤波器滤出光载波， 并将滤出的光载波反射回 光环形器， 经光环形器的第三端口输出，将滤出光载波后的光信号从第二端口 输出至第一光分路模块。在该情况下， 光环形器的第三端口即为第三载波分离 模块的第二输出端，载波光滤波器的第二端口即为第三载波分离模块的第一输 出端。 其中， 为了提高解调准确性， 提高灵敏度， 该第二光分路模块还可以将第 一路光载波和第二路光载波进行功率调整，以使得耦合后的耦合信号中光载波 和光信号具有一定的功率比，从而可以准确解调出数据信号。 因此作为一种可 能实现方式， 参见图 10, 示出了本申请实施例光信号接收机中第二光分路模 块的一种结构示意图。

该第二光分路模块 803可以包括光分路器 813、 第一功率控制模块 823以 及第二功率控制模块 833。

光分路器 813的输入端与第三载波分离模块 801连接，第一输出端连接第 一功率控制模块 823输入端， 第二输出端连接第二功率控制模块 833输入端。

所述第一功率控制模块 823输出端连接所述第二光耦合模块 805; 所述第 二功率控制模块 833连接所述 90度偏振旋转模块 804。

经所述第三载波分离模块 801分离的光载波，通过所述光分路器 813分为 第一路光载波和第二光载波， 所述第一路光载波经所述第一功率控制模块 823 调整功率后输出，所述第二路光载波经所述第二功率控制模块 833调整功率后 输出。

第一功率控制模块和第二功率控制模块具体可以为可调光衰减器，调整功 率的大于根据光信号接收机的灵敏度确定。 当然为了进一步提高准确度，该光信号接收机还可以包括光放大器以及一 窄带光滤波器， 第三载波分离模块分离的光载波先经过光放大器放大，再经过 窄带光滤波器滤出光放大器的噪声后， 在进入第二光分路模块中。也即第三载 波分离模块第二输出端依次通过光放大器、窄带光滤波器后连接第二光分路模 块的输入端。 图 8〜图 10所述的光信号接收机可以解调上述任一实施例中所述的光信号 发射机生成的光偏振复用信号。且本申请实施例的光信号接收机结构简单， 复 杂度低。 图 11为本申请实施例提供的一种光信号接收机另一个实施例的结构示意 图， 该光信号接收机可以包括：

第三光分路模块 1101、第三光电转换模块 1102、第四载波分离模块 1103、 90度偏振旋转模块 1104、 第四光耦合模块 1105以及第四光电转换模块 1106。

第三光分路模块 1101第一输出端连接第三光电转换模块 1102, 第二输出 端连接第四载波分离模块 1103。

第四载波分离模块 1103第一输出端连接 90度偏振旋转模块 1104。

第四光耦合模块 1105输入端分别连接 90度偏振旋转模块 1104和第三光 分路模块 1101第二输出端。

第四光电转换模块 1106输入端连接第四光耦合模块 1105的输出端。

光偏振复用信号经所述第三光分路模块 1101分为第一路光偏振复用信号 以及第二路光偏振复用信号， 其中， 所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一 偏振态信号和不具有光载波的第二偏振态信号组成；第一偏振态信号加载有第 一数据信号， 第二偏振态信号加载有第二数据信号； 所述第一路光偏振复用信号经所述第三光电转换模块 1102解调出第一数 据信号；

所述第二路光偏振复用信号经所述第四载波分离模块 1103分离出光载波 以及不包括光载波的光信号；所述光载波经 90度偏振旋转模块 1104偏转后经 所述第四光耦合模块 1105与所述光信号进行耦合， 将耦合后的信号输出至所 述第四光电转换模块 1106解调出第二数据信号。

第一路偏振复用信号中第二偏振态信号不具有光载波，第一偏振态信号具 有光载波，因此第一偏振态信号经第三光电转换模块混频得到的信号功率要大 于不具有光载波的第二偏振态信号， 不具有光载波的第二偏振态信号能量小， 可以当作噪声信号处理， 因此， 经过光电转换即可从中恢复具有光载波的第一 偏振态信号中加载的第一数据信号。

而第二路偏振复用信号， 经过载波分离、光载波转换以及光耦合形成耦合 信号中， 使得第一偏振态信号不具有光载波， 第二偏振态信号具有光载波， 因 此第二偏振态信号经第四光电转换模块混频得到的信号功率要大于不具有光 载波的第一偏振态信号， 不具有光载波的第一偏振态信号能量小， 可以当作噪 声信号处理， 因此， 经过光电转换即可从中恢复具有光载波的第二偏振态信号 中加载的第二数据信号。

其中， 该第三光分路模块具体为一光分路器， 可以将光信号分为相同的两 路。

该第三光电转换模块和第四光电转换模块具体可以是光电转换器。

第四光耦合模块具体可以是光电耦合器。 其中，该第四载波分离模块可以有多种实现方式，在一种可能实现方式中， 参见图 12, 为本申请实施例中光信号接收机的第四载波分离模块的一种结构 示意图。 该第四载波分离模块 1103 可以包括光环形器 1113和载波光滤波器 1123。

所述光环形器 1103第一端口连接所述第三光分路模块 1101第二输出端，， 第二端口连接所述载波光滤波器 1123第一端口， 第三端口连接所述第四光耦 合模块 1105; 所述载波光滤波器 1123第二端口连接所述 90度偏振旋转模块 1104。

第三分路模块第二输出端输出的第二路光偏振复用信号经所述光环形器 1113输出至所述载波光滤波器 1123; 所述载波光滤波器 1123将滤出的光载波 输出至所述 90度偏振旋转模块 1104, 将滤出光载波的光信号反射回所述光环 形器 1113; 经所述光环形器 1113第三端口输出至所述第四光耦合模块 1105。 在该情况下，光环形器 1113的第三端口即为第四载波分离模块的第二输出端， 载波光滤波器 1123的第二端口即为第四载波分离模块的第一输出端。 当然，作为另一种可能实现方式， 该第四载波分离模块还采用光环形器和 信号光载波器组成， 此时： 光环形器第一端口连接第三光分路模块， 第二端口 连接信号光滤波器第一端口， 第三端口连接 90度偏振旋转模块； 信号光滤波 器第二端口连接第四光耦合模块。第二路光偏振复用信号经光环形器第二端口 输出至所述信号光滤波器； 经所述信号光滤波器滤出光载波， 并将滤出的光载 射回光环形器， 经光环形器的第三端口输出至 90度偏振旋转模块， 将滤 出光载波后的光信号输出至第四光耦合模块。在该情况下， 光环形器的第三端 口即为第四载波分离模块的第一输出端，信号光滤波器的第二端口即为第四载 波分离模块的第二输出端。 图 11〜图 12所述的光信号接收机可以解调上述任一实施例中所述的光信 号发射机生成的光偏振复用信号。特别适用于第一偏振态信号的光载波和光信 号具有预设功率比的光偏振复用信号，也即包括载波信号功率比控制模块的光 信号发射机， 从而可以提高解调的准确度。 上述任一实施例所述光信号发射机或任一实施例所述光信号接收机可以 应用于无源光网络系统的终端中， 该终端可以是 OLT ( Optical Line Terminal , 光线路终端）或者， ONU (Optical Network Unit, 光网络单元） 。 该终端包括 上述任一实施例所述光信号发射机， 可以实现光偏振复用信号的生成，发送该 光偏振复用信号实现数据传输； 包括上述任一实施例所述的光信号接收机， 可 以实现由上述任一实施例所述的光信号发射机生成的光偏振复用信号的解调， 从中解调出数据信号。

因此本申请实施例还提供了一种光线路终端，包括上述任一实施例所述的 光信号发射机和 /或述任一实施例所述的光信号接收机。

本申请实施例还提供了一种光网络单元，包括上述任一实施例所述的光信 号发射机和 /或述任一实施例所述的光信号接收机。

通过设置光信号发射机和光信号接收机的光线路终端或光网络单元，可以 实现大容量的光纤通信， 以提高通信质量和通信效率。

本申请实施例还提供了一种无源光网络系统，该无源光网络系统包括光线 路终端以及光网络单元。所述光线路终端可以包括上述任一实施例所述的光信 号发射机和 /或述任一实施例所述的光信号接收机； 所述光网络单元可以包括 上述任一实施例所述的光信号发射机和 /或述任一实施例所述的光信号接收 机。本申请实施例提供的无源光网络系统可以实现大容量的光纤通信， 能够提 高通信质量和通信效率。 图 13为本申请实施例提供的一种光信号调制方法一个实施例的流程图， 该光信号调制方法具体可以应用于上述任一实施例所述的光信号发射机中。该 方法可以包括以下几个步骤：

1301 :将光源输出的偏振光划分为偏振态正交的第一偏振态光和第二偏振 态光。

1302: 将所述第一偏振态光调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号。 其中， 该第一偏振态调制第一数据信号后，还可以调整光载波与光信号为 预设功率比， 最终生成光载波和光信号具有一定功率比的第一偏振态信号。

1303: 将所述第二偏振态光调制第二数据信号， 并抑制光载波， 生成第二 偏振态信号。

1304:将所述第一偏振信号与所述第二偏振信号合成偏振态正交的光偏振 复用信号。

在本实施例中，光源输出的偏振光划分为偏振态正交的第一偏振态光和第 二偏振态光， 并将第一偏振态光调制第一数据信号， 第二偏振态光调制第二数 据信号并抑制其光载波，从而生成具有光载波的第一偏振态信号和不具有光载 波的第二偏振态信号，将第一偏振态信号和第二偏振态信号合成， 形成偏振态 正交的光偏振复用信号， 从而通过一个光偏振复用信号可以携带两个数据信 号， 增加了通信传输数据量， 提高了系统容量。

光偏振复用信号中包括偏振态正交的第一偏振态信号和第二偏振态信号， 且第二偏振态信号为不具有光载波的光信号，在进行光信号解调时， 第一偏振 态信号的能量要大于第二偏振态信号的能量 ,且通过载波信号比控制模块进行 功率调整后， 第一偏振态信号的能量要远远大于第二偏振态信号的能量，从而 可以将第二偏振态信号作为噪声信号处理，因此可以恢复出第一偏振态信号调 制的第一数据信号。 而对于第二偏振态信号， 通过光载波旋转， 使得第二偏振 态信号为具有光载波的光信号， 而第一偏振态信号为不具有光载波的光信号， 同样也可以解调出第二偏振态信号中调制的第二数据信号， 简单高效。 图 14为本申请实施例提供的一种光信号解调方法一个实施例的流程图， 该光信号解调方法具体可以应用于上述任一实施例所述的光信号解调机中。该 方法可以包括以下几个步骤：

1401 : 将接收的光偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信 号。

其中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载 波的第二偏振态信号组成， 第一偏振态信号中加载有第一数据信号， 第二偏振 态信号中加载有第二数据信号。

1402: 将所述光载波分为第一路光载波以及第二路光载波， 以及将所述光 信号分为第一路光信号和第二光信号。

其中， 将光载波分为第一路光载波以及第二路光载波可以具体是： 将光载波分为第一路光载波以及第二路光载波，并分别对第一路光载波以 及第二路光载波进行功率调整， 以提高解调的准确度。

其中， 该光载波还可以首先经过光放大器放大并滤除光放大器的噪声后， 再分为第一路光载波和第二路光载波。

1403: 将所述第一路光信号与所述第一光载波耦合为第一耦合信号， 以及 将所述第二光信号与进行 90度偏转后的第二光载波耦合为第二耦合信号。 其中，生成的第一耦合信号和第二耦合信号均包括偏振态正交的第一偏振 态信号和第二偏振态信号。

1404: 将所述第一耦合信号经过光电转换， 解调出第一数据信号。

1405: 将所述第二耦合信号经过光电转换， 解调出第二数据信号。

在本实施例中，通过将光偏振复用信号进行载波分离，将分离出的光载波 和光信号均分为两路， 第一路光载波和第一路光信号可以直接进行耦合， 第二 路光载波先进行 90度偏转后再与第二路光信号进行耦合， 从而使得第一耦合 信号中第一偏振态信号具有光载波， 第二偏振态信号不具有光载波， 第二耦合 信号中第一偏振态信号不具有光载波， 第二偏振态信号具有光载波。从而第一 耦合信号和第二耦合信号在进行光电转换时，不具有光载波的偏振态信号即可 作为噪声处理，从而以解调出第一耦合信号中的第一数据信号以及第二耦合信 号中第二数据信号， 实现了光偏振复用信号的解调。 图 15为本申请实施例提供的一种光信号解调方法一个实施例的流程图， 该光信号解调方法具体可以应用于上述任一实施例所述的光信号解调机中。该 方法可以包括以下几个步骤：

1501 将光偏振复用信号分为相同的第一偏振复用信号以及第二偏振复用 信号。

其中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载 波的第二偏振态信号组成。 第一偏振态信号中加载有第一数据信号， 第二偏振 态信号中加载有第二数据信号。

1502: 将所述第一偏振复用信号经过光电转换， 解调出第一数据信号。 1503： 将所述第二偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信 号。

1504: 所述光载波进行 90度偏转后与所述光信号进行耦合， 并将耦合后 的信号经光电转换， 解调出第二数据信号。

其中， 该光载波可以将通过光放大器进行功率调整后，再进行 90度偏转， 以及提高解调准确度。

在本实施例中，将光偏振复用信号分为两路， 第一路光偏振复用信号直接 进行光电转换， 第二路光偏振复用信号先将光载波和光信号分离，将光载波进 行 90度偏转后再与光信号耦合， 再进行光电转换， 从而使得第一路光偏振复 用信号中第一偏振态信号具有光载波， 第二偏振态信号不具有光载波，耦合生 成信号中第一偏振态信号不具有光载波， 第二偏振态信号具有光载波。从而进 行光电转换时， 不具有光载波的偏振态信号即可作为噪声处理，从而以解调出 第一耦合信号中的第一数据信号以及第二耦合信号中第二数据信号，实现了光 偏振复用信号的解调。

对于前述的各方法实施例， 为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作 组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制， 因为依据本申请， 某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。 其次， 本领域技 术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例， 所涉及的动 作和模块并不一定是本申请所必须的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对最 后， 还需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这 些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 "包括"、 "包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列 要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列 出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 在没有更多限制的情况下， 由语句 "包括一个 ... ... " 限定的要素， 并不排除在 包括所述要素的过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本 申请。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见 的， 本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在 其它实施例中实现。 因此， 本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而 是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围

+

Claims (1)

1. 权 利 要 求

   1、 一种光信号发射机， 其特征在于， 包括偏振分束器、 第一调制模块、 第二调制模块以及偏振合波器；

   所述偏振分束器输出端分别连接所述第一调制模块输入端和所述第二调 制模块输入端；所述第一调制模块输出端和所述第二调制模块输出端分别连接 所述偏振合波器输入端；

   光源输出的偏振光经所述偏振分束器划分为偏振态正交的第一偏振态光 和第二偏振态光； 所述第一偏振态光经所述第一调制模块调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号；所述第二偏振态光经所述第二调制模块调制第二数据信 号， 并抑制光载波， 生成第二偏振态信号； 所述第一偏振态信号和所述第二偏 振态信号经所述偏振合波器合成光偏振复用信号。

   2、 根据权利要求 1所述的发射机， 其特征在于， 所述第一调制模块包括 第一调制器和载波信号功率比控制模块；

   所述第一调制器输入端连接所述偏振分束器输出端；所述第一调制器输出 端连接所述载波信号功率比控制模块输入端；所述载波信号功率比控制模块输 出端连接所述偏振合波器输入端；

   所述第一偏振态光经所述第一调制器调制第一数据信号后 ,输出至所述载 波信号功率比控制模块，经所述载波信号功率比控制模块调整光载波与不包括 光载波的光信号为预设功率比后， 形成第一偏振态信号。

   3、 根据权利要求 1或 2所述的发射机， 其特征在于， 所述第二调制模块 包括第二调制器和第一载波分离模块；

   所述第二调制器输入端连接所述偏振分束器输出端；所述第二调制器输出 端连接所述第一载波分离模块输入端；所述第一载波分离模块输出端连接所述 偏振合波器输入端；

   所述第二偏振态光经所述第二调制器调制第二数据信号后，经所述第一载 波分离模块分离出光载波，并将分离出光载波后形成的第二偏振态信号输出至 所述偏振合波器。

   4、 根据权利要求 1或 2所述的发射机， 其特征在于， 所述第二调制模块 包括分路器、 延迟器以及马赫-曾德尔调制器 MZM;

   所述分路器第一输出端连接所述延迟器输入端；所述 MZM输入端分别与 所述分路器第二输出端、 所述延迟器输出端、 所述偏振分束器输出端连接； 所 述 MZM输出端连接所述偏振合波器；

   第二数据信号经所述分路器分为第一路信号和第二路信号；所述第一路信 号输出至所述 MZM调制器；所述第一路信号经所述延迟器延迟后输出至所述 MZM调制器， 经所述 MZM调制器与所述第二偏振态光进行调制， 生成第二 偏振态信号。

   5、 根据权利要求 2〜4任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述载波信号 控制比模块包括第二载波分离模块、 光放大器以及第一光耦合模块；

   所述第二载波分离模块输入端连接所述第一调制器输出端；所述第二载波 分离模块第一输出端连接所述光放大器输入端；所述第一光耦合模块输入端分 别与所述第二载波分离模块第二输出端以及所述光放大器输出端连接；

   所述第一偏振态光经所述第一调制器调制第一数据信号后，输出至所述第 二载波分离模块，经所述第二载波分离模块将滤出的光载波输出至所述光放大 器，将滤出光载波的光信号输出至所述第一光耦合模块； 经所述第一光耦合模 块将所述滤出光载波的光信号与通过光放大器的光载波耦合为具有预设功率 比的第一偏振态信号。

   6、 一种光信号接收机， 其特征在于， 包括第三载波分离模块、 第一光分 路模块、 第二光分路模块、 90度偏振旋转模块、 第二光耦合模块、 第三光耦 合模块、 第一光电转换模块以及第二光电转换模块：

   所述第三载波分离模块第一输出端连接所述第一光分路模块输入端；所述 第三载波分离模块第二输出端连接所述第二光分路模块输入端；所述第二光分 路模块第一输出端连接所述 90度偏振旋转模块； 所述第二光耦合模块输入端 分别连接所述第一光分路模块第一输出端以及所述第二光分路模块第二输出 端；所述第三光耦合模块输入端分别连接所述第一光分路模块第二输出端以及 所述 90度偏振旋转模块输出端； 所述第一光电转换模块输入端连接所述第二 光耦合模块输出端；所述第二光电转换模块输入端连接所述第三光耦合模块输 出端；

   光偏振复用信号经所述第三载波分离模块分离出光载波以及不包括光载 波的光信号；所述光信号经所述第一光分路模块分为第一路光信号和第二光信 号； 所述光载波经所述第二光分路模块分为第一路光载波和第二路光载波； 其 中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的第 二偏振态信号组成；

   所述第一路光载波与所述第一路光信号经所述第二光耦合模块耦合为第 一耦合信号； 所述第二路光载波经所述 90度偏振旋转模块旋转后与所述第二 路光信号经所述第三光耦合模块耦合为第二耦合信号；

   所述第一耦合信号经所述第一光电转换模块解调出第一数据信号；所述第 二耦合信号经所述第二光电转换模块解调出第二数据信号。

   7、 根据权利要求 6所述接收机， 其特征在于， 所述第三载波分离模块包 括光环形器和载波光滤波器；

   所述光环形器第一端口接收所述光偏振复用信号，第二端口连接所述载波 光滤波器第一端口， 第三端口连接所述第一光分路模块； 所述载波光滤波器第 二端口连接所述第二光分路模块；

   所述光偏振复用信号经所述光环形器第二端口输出至所述载波光滤波器； 经所述载波光滤波器滤出光载波，并将滤出的光载波输出至所述第二光分路模 块，将滤出光载波的光信号反射回所述光环形器， 经所述光环形器第三端口输 出至所述第一光分路模块。

   8、 根据权利要求 6或 7所述的接收机， 其特征在于， 所述第二光分路模 块包括光分路器、 第一功率控制模块以及第二功率控制模块：

   所述光分路器输入端连接所述第三载波分离模块第二输出端；所述光分路 器第一输出端连接所述第一功率控制模块输入端；所述光分路器第二输出端连 接所述第一功率控制模块输入端；所述第一功率控制模块输出端连接所述第二 光耦合模块输入端；所述第二功率控制模块输出端连接所述第三光耦合模块输 入端；

   经所述第三载波分离模块分离的光载波，通过所述光分路器分为第一路光 载波和第二光载波，所述第一路光载波经所述第一功率控制模块调整功率后输 出， 所述第二路光载波经所述第二功率控制模块调整功率后输出。

   9、 一种光信号接收机， 其特征在于， 包括第三光分路模块、 第三光电转 换模块、 第四载波分离模块、 90度偏振旋转模块、 第四光耦合模块以及第四 光电转换模块；

   所述第三光分路模块第一输出端连接所述第三光电转换模块输入端；所述 第三光分路模块第二输出端连接所述第四载波分离模块输入端；所述第四载波 分离模块第一输出端连接所述 90度偏振旋转模块输入端； 所述第四光耦合模 块输入端分别连接所述第四载波分离模块第二输出端以及所述 90度偏振旋转 模块输出端；

   光偏振复用信号经所述第三光分路模块分为第一路光偏振复用信号以及 第二路光偏振复用信号， 其中， 所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振 态信号和不具有光载波的第二偏振态信号组成；

   所述第一路光偏振复用信号经所述第三光电转换模块解调出第一数据信 号；

   所述第二路光偏振复用信号经所述第四载波分离模块分离出光载波以及 不包括光载波的光信号； 所述光载波经 90度偏振旋转模块偏转后经所述第四 光耦合模块与所述光信号进行耦合，将耦合后的信号输出至所述第四光电转换 模块解调出第二数据信号。

   10、 根据权利要求 9所述的接收机， 其特征在于， 所述第四载波分离模块 包括光环形器和载波光滤波器；

   所述光环形器第一端口连接所述第三光分路模块第二输出端，第二端口连 接所述载波光滤波器第一端口， 第三端口连接所述第四光耦合模块； 所述载波 光滤波器第二端口连接所述 90度偏振旋转模块；

   所述第二路光偏振复用信号经所述光环形器第二端输出至所述载波光滤 波器； 所述载波光滤波器将滤出的光载波输出至所述 90度偏振旋转模块， 将 滤出光载波的光信号反射回所述光环形器；经所述光环形器第三端口输出至所 述第四光耦合模块。 11、 一种光线路终端， 其特征在于， 包括如权利要求 1〜5任一项所述的光 信号发射机和 /或如权利要求 6〜10任一项所述的光信号接收机。

   12、 一种光网络单元， 其特征在于， 包括如权利要求 1〜5任一项所述的光 信号发射机和 /或如权利要求 6〜10任一项所述的光信号接收机。

   13、 一种无源光网络系统， 其特征在于， 包括如权利要求 11所述的光线 路终端以及如权利要求 12所述的光网络单元。

   14、 一种光信号调制方法， 其特征在于， 包括：

   将光源输出的偏振光划分偏振态正交的第一偏振态光和第二偏振态光； 将所述第一偏振态光调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号； 将所述第二偏振态光调制第二数据信号， 并抑制光载波， 生成第二偏振态 信号；

   将所述第一偏振信号与所述第二偏振信号合成偏振态正交的光偏振复用 信号。

   15、 根据权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述将所述第一偏振态 光调制第一数据信号， 生成第一偏振态信号；

   所述将所述第一偏振态光调制第一数据信号 ,并调整光载波与光信号为预 设功率比， 生成第一偏振态信号。

   16、 一种光信号解调方法， 其特征在于， 包括：

   将接收的光偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信号， 其 中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的第 二偏振态信号组成；

   将所述光载波分为第一路光载波以及第二路光载波，以及将所述光信号分 为第一路光信号和第二光信号；

   将所述第一路光信号与所述第一光载波耦合为第一耦合信号，以及将所述 第二光信号与进行 90度偏转后的第二光载波耦合为第二耦合信号；

   将所述第一耦合信号经过光电转换， 解调出第一数据信号；

   将所述第二耦合信号经过光电转换， 解调出第二数据信号。 17、 一种光信号解调方法， 其特征在于， 包括：

   将光偏振复用信号分为相同的第一偏振复用信号以及第二偏振复用信号， 其中，所述光偏振复用信号由偏振态正交的第一偏振态信号和不具有光载波的 第二偏振态信号组成；

   将所述第一偏振复用信号经过光电转换 , 解调出第一数据信号； 将所述第二偏振复用信号分离出光载波以及不包括光载波的光信号； 所述光载波进行 90度偏振后与所述光信号进行耦合， 并将耦合后的信号 经光电转换， 解调出第二数据信号。