CN105531946B - 一种光差分信号的发送和接收方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光差分信号的发送和接收方法、装置以及传输系统。其中，该系统包括发送端、光传输介质和接收端，发送端包括光源，待调制电信号输入端，光学调制器和光发送单元；接收端包括光接收单元，光学探测器和比较器；光源产生两路具有不同波长的光信号；待调制电信号输入端用于输入待调制的电信号；光学调制器采用待调制的电信号分别对两路不同波长的光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号；光发送单元发送经过调制的两路光差分信号至光传输介质；光接收单元接收两路光差分信号；光学探测器对接收到的两路经过调制的光差分信号进行光电转换，得到两路电信号；比较器对得到的两路电信号差分运算，得到一路电信号。

Description

一种光差分信号的发送和接收方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及光互连技术领域，尤其涉及一种光差分信号的发送和接收方法、装置和系统。
背景技术
电互连(Electrical Interconnection)延迟大、带宽低等问题一直制约着计算机、集成电路等领域的发展，近些年来，这个问题逐渐成为这些领域高速发展的瓶颈。光互连由于其在速度、带宽、功耗及成本等方面的优势，有取代电互连的趋势。
然而，光互连(Optical Interconnection)技术尚未发展成熟，存在诸多问题等待解决。比如说，光电探测器的热噪声问题。随着速度的提高，光发射模块中的调制器内部的载流子无法足够快速的移动，使得输出光信号的消光比(Extinction Ratio，消光比，即光信号为1时的光信号功率与光信号为0时的光信号功率之间的比值，消光比越大，信号质量越好)下降，从而导致误码率的提高，最终影响到系统的正常运行。
现有技术中常用的解决上述问题的方式为：通过给输入的电信号加入信号驱动模块，提高光学调制器的输入电信号的电压。上述方式在一定程度上提高光信号输出的消光比，得到比较易于识别的光信号。
通过对上述现有技术实现方案的研究，发明人发现上述的实现方式存在如下问题：
输入光学调制器的电信号的电压的提高，需要增大驱动电路的尺寸，不仅增加了驱动电路的设计难度，而且显著增大了电信号到光信号转换的功耗，此外，电信号电压的提高也会带来电磁辐射的提高，这样会引入较多的系统噪声，从而使得光信号在传输的过程中受到较大的干扰。
发明内容
基于此，本发明的实施例提供一种光差分信号的发送和接收方法、装置和系统，能够有效地提升光信号的传输过程中的抗干扰性能。
本发明的实施例一方面提供了一种光差分信号的传输系统，所述系统包括：发送端、光传输介质和接收端，其中，发送端包括：光源，待调制电信号输入端，光学调制器和光发送单元；接收端包括：光接收单元，光学探测器和比较器；其中，
光源，用于产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
待调制电信号输入端，用于输入待调制的电信号；
光学调制器，采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制，得到两路经过调制的光差分信号；
光发送单元，用于发送两路经过调制的光差分信号至光传输介质；
光传输介质，连接所述发送端和所述接收端，用于传输所述两路经过调制的光差分信号；
光接收单元，用于接收光传输介质传输的两路经过调制的光差分信号；
光学探测器，用于对接收到的两路经过调制的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号；
比较器，用于对光学探测器得到的两路电信号进行差分运算，得到一路电信号并输出。
具体的，上述光学调制器可采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器。
可选的，当光学调制器为MZI调制器时，λ1和λ2需要满足如下约束条件：
其中，L1和L2分别为MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且K≥1。
可选的，当光学调制器为微环谐振调制器时，λ1和λ2需要满足如下约束条件：
其中，R为微环谐振调制器中微环的半径，n为微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量。其中，k为整数且k≥1。
可选的，上述发送端还包括：光分波器，和光学调制器相连，用于对经过光学调制器调制得到的两路光差分信号进行分波处理，得到两路相分离的光差分信号；光发送单元，具体用于发送两路相分离的光差分信号至所述光传输介质；光传输介质，包括两路传输介质，分别用于传输两路相分离的光差分信号。
可选的，上述光源包括：两个单波长激光器，分别产生两路波长分别为λ1和λ2的光信号；或一个多波长的激光器，通过分束器得到两路光信号，经过两个滤光镜的处理，得到波长为λ1和λ2的两路光信号，其中，上述两个滤光镜的输出波长分别为λ1和λ2。
可选的，上述传输系统还可以包括合波器，和所述光源相连，用于对产生的两路波长分别为λ1和λ2的光信号进行合波处理，并发送给光学调制器。
可选的，上述传输系统还包括光缓存器，和光学探测器相连，用于对两路分离的光差分信号中在光传输介质中传输速度快的光差分信号进行光缓存，并将经过光缓存处理的光差分信号和两路分离的光差分信号中另一光差分信号发送给光学探测器。
本发明实施例的另一方面提供了一种光差分信号的发送装置，该装置包括：
光源，用于产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
待调制电信号输入端，用于输入待调制的电信号；
光学调制器，采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制，得到两路经过调制的光差分信号；
光发送单元，用于发送所述经过调制的两路光差分信号。
可选的，上述光学调制器采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器。
可选的，当上述光学调制器为MZI调制器时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
其中，L1和L2分别为MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且K≥1。
可选的，当光学调制器为微环谐振调制器时，λ1和λ2需要满足如下约束条件：
其中，R为微环谐振调制器中微环的半径，n为微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量。其中，k为整数且k≥1。
可选的，发送装置还包括：光分波器，和光学调制器相连，用于对经过光学调制器调制得到的两路光差分信号进行分波处理，得到两路相分离的光差分信号；光发送单元，用于发送两路相分离的光差分信号。
可选的，上述光源包括：两个单波长激光器，分别产生两路波长分别为λ1和λ2的光信号；或一个多波长的激光器，通过分束器得到两路光信号，经过两个滤光镜的处理，得到波长为λ1和λ2的两路光信号，其中，两个滤光镜的输出波长分别为λ1和λ2。
可选的，上述发送装置还包括：光合波器，和所述光源相连，用于对光源产生的两路波长分别为λ1和λ2的光信号进行合波处理，并发送给光学调制器。
本发明实施例的另一方面提供了一种光差分信号的接收装置，该接收装置包括：光接收单元，用于接收光传输介质传输的两路光差分信号；光学探测器，用于对接收到的两路经过调制的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号；比较器，用于对得到的两路电信号进行差分运算，得到一路电信号并输出。
可选的，该接收装置还包括：光缓存器，和所述光学探测器相连，用于对两路分离的光差分信号中在光传输介质中传输速度较快的光差分信号进行光缓存，并将经过光缓存处理的光差分信号和两路分离的光差分信号中另一光差分信号发送给光学探测器。
本发明实施例的另一方面提供了一种光差分信号的发送方法，利用光源产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号；将两路光差分信号发送给接收端。
可选的，可采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器对所述待调制的电信号进行光学调制。
可选的，当采用MZI调制器对所述待调制的电信号进行光学调制时，λ1和λ2需要满足如下约束条件：
其中，L1和L2分别为MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且k≥1。
可选的，当采用微环谐振调制器对所述待调制信号进行光学调制时，λ1和λ2满足如下约束条件：
其中，R为微环谐振调制器中微环的半径，n为微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量，其中，k为整数且k≥1。
可选的，上述方法还包括：对经过光学调制器调制得到的两路光差分信号进行分波处理，得到两路分离的光差分信号；并发送所述两路相分离的光差分信号。
本发明实施例的另一方面提供了一种光差分信号的接收方法，上述方法包括：接收两路光差分信号；对接收到的两路光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号；对得到的两路电信号进行差分运算，得到一路电信号并输出。
可选的，在对接收到的两路经过调制的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号之前，该方法还包括：对两路分离的光差分信号中在光传输介质中传输速度较快的光差分信号进行光缓存，并将经过光缓存处理的光差分信号和两路分离的光差分信号中另一光差分信号分别进行光电转换。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的一种光差分信号的发送和接收方法、装置以及系统，采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制得到两路光差分信号，并发送给接收端，在接收端处，通过光学探测器对接收到的两路光差分信号进行光电转换得到两个电信号，然后通过比较器对两个电信号进行处理得到一路电信号。采用上述光差分信号的传输方式，能有效地提高光信号传输过程中的抗干扰性能，从而提升信号的传输质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的光差分信号的传输系统的组网示意图。
图2是本发明实施例提供的光差分信号的传输系统实施例1的组成示意图。
图3(a)是本发明实施例提供的光源实施例1的组成示意图。
图3(b)是本发明实施例提供的光源实施例2的组成示意图。
图4(a)是本发明实施例提供的光学调制器实施例1的组成示意图。
图4(b)是本发明实施例提供的光学调制器实施例2的组成示意图。
图5是本发明实施例提供的光差分信号的传输系统实施例2的组成示意图。
图6是本发明实施例提供的光差分信号的传输系统实施例3的组成示意图。
图7是本发明实施例提供的光差分信号的发送端实施例1的组成示意图。
图8是本发明实施例提供的光差分信号的发送端实施例2的组成示意图。
图9是本发明实施例提供的光差分信号的接收端实施例1的组成示意图。
图10是本发明实施例提供的光差分信号的接收端实施例2的组成示意图。
图11是本发明实施例提供的光差分信号的发送方法实施例的组成示意图。
图12是本发明实施例提供的光差分信号的接收方法实施例的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实现的一种光差分信号的传输系统的组网框图的示意图，该传输系统包括：
光源110，用于产生两路不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2。在具体实现的过程中，至少有两种实现方式：一种实现方式是，该光源可以采用两个单波长的激光器，由这两个单波长激光器分别产生两路波长不同的光信号；另一种实现方式是，该光源可以采用一个多波长的激光器输出一路多波长的光信号，通过分束器，得到两路多波长的光信号，对这两路多波长光信号分别经过两个工作波段不同的滤光镜，分别得到两路不同波长的光信号。在具体实现的过程中，上面的激光器可以是：半导体激光器、固体激光器、气体激光器等，对此，本发明的所有实施例均不加任何限制。
光合波器120，用于将光源110所产生的两路波长不同的光信号进行合波处理。在具体的实现中，上述光合波器120可以采用衍射光栅型，棱镜型，或者波导型等，对此，本发明的所有实施例对此均不加任何限制。
待调制的电信号输入端130，用于作为光学调制器140中输入的待调制的电信号。此电信号可以是CPU(Central Processing Unit)、内存、FPGA(Field－Programmable GateArray)电路等所发送的任何需要通过光传输的电信号。
光学调制器140，用于采用待调制的电信号输入端130输入的电信号分别对两路不同波长的光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号。具体实现中，可以采用MZI(Mach-Zehnder Interferometer)调制器，也可以采用微环谐振调制器(Micro RingResonator)调制器，具体实现中，还可以采用其他的调制器，对此，本发明所有实施例均不加以限制。
光分波器150，用于对经过调制的两路光差分信号进行分波处理，得到两路相分离的光差分信号。上述光分波器可以采用衍射光栅型、棱镜型、或者波导型等。对此，本发明的所有实施例均不加任何限制。
光学探测器160，用于对经过光分波器150处理的两路相分离的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号。
比较器170，用于对光学探测器160得到的两路电信号进行差分运算，得到最终输出的一路电信号。
在上述光信号传输的过程中，可以采用波导、光纤、或者自由空间作为光信号的传输媒介，对此，本发明的所有实施例均不做限定。
上述利用待调制的电信号分别对两路不同波长的光信号进行光学调制，形成两路光差分信号，在接收端，对这对光差分信号通过光学探测器进行光电信号的转换，并将转换得到的两路电信号通过比较器进行处理，得到最终输出的电信号。上述的实现方式，能够使得待调制的电信号转换为光差分信号，而一般干扰噪声会等值、同时的被加载到这两路光差分信号上，而干扰噪声差值为0，故噪声对两路光差分信号的逻辑不产生影响，在接收端通过比较器得到最终的电信号，有效地避免了环境噪声对信号传输的影响，提高了光信号传输过程的抗干扰性能，从而提升信号的传输质量。
为了更清楚地介绍光差分信号传输系统的内部结构和实现原理，下面通过如下的具体实施例对其进行介绍。
参看图2，是一种光差分信号传输系统的组成示意图，其中，该系统包括发送端210，接收端220以及光传输介质230，其中，发送端210包括：
光源211，用于产生两路波长不同的光信号，这两路光信号的波长分别记为λ1和λ2。该电源211具体的实现方式如图3(a)和图3(b)所示。
其中，如图3(a)所示，采用两个单波长激光器构成的光源，两个激光器分别发出不同波长的光，所发出的光信号的波长分别为λ1和λ2。
如图3(b)所示，采用多波长的激光器构成的光源，通过分束器得到两路光信号，然后通过工作波长分别为λ1和λ2的两个滤光镜，这样得到两路波长分别为λ1和λ2的光信号。
光合波器212，用于将光源211处理得到的两路波长分别为λ1和λ2的光信号进行合波处理，组成一路光信号。
本实施例中的待调制电信号输入端213和光学调制器214，分别和上一实施例中的待调制电信号输入端130和光学调制器140实现方式一致。
光发送单元215，用于发送两路经过调制的光差分信号至所述光传输介质。
对于光源产生的两路波长分别为λ1和λ2的光信号，其波长需要满足如下的约束条件。
(1)参看图4(a)，为MZI调制器的结构示意图：
其中，L1＝C1+C2+C3，即为该调制器上臂的长度；
L2＝D1+D2+D3，为该调制器下臂的长度；
ΔΦ为MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量。在具体实现的过程中，一旦MZI调制器确定，其ΔΦ就是一个确定值。
n为该MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1。
基于此，采用MZI调制器时，上述两光信号的波长λ1和λ2，满足如下约束关系：
其中，k为整数且k≥1。
(2)参看图4(b)，为微环谐振调制器的结构示意图：
其中，R为该调制器的微环所在圆圈的半径；
n为微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1；
ΔΦ为微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量。在具体实现的过程中，一旦微环谐振调制器确定，其ΔΦ也是一个确定值。
基于此，采用微环谐振调制器时，上述两光信号的波长λ1和λ2，满足如下约束关系：
其中，k为整数且k≥1。
图2中的光传输介质230可以为光纤或者光波导，使得经过调制得到的光差分信号在其中进行传输。
在图2中，接收端220包括：光接收单元224、光分波器221、光学探测器222，以及比较器223。
光接收单元224，用于接收所述光传输介质传输的两路经过调制的光差分信号。
其中，光分波器221和上一实施例中光分波器150的实现方式是一致的，在此不再赘述。
光学探测器222，用于分别对两路波长为λ1和λ2的光信号进行光电转换，得到两路电信号。
其中，在具体实现的过程中，该光学探测器222包括两个光电探测器，这两个光电探测器分别对两路波长为λ1和λ2的光信号进行光电转换。
比较器223，用于对光学探测器222输出的两路电信号进行差分运算，得到最终的输出信号。
图5是光差分信号的传输系统的另一个实施例，和图2所示的实施例的区别在于：是将光分波器315移至发送端310实现，即发送端310中的光学调制器314将调制得到的两路光差分信号通过光分波器315进行光分波处理，得到两路光信号，并通过光发送单元316将进行光分波处理的两路光信号通过两路光传输介质330传输至接收端320。需要说明的是，上述光传输介质330可以采用光纤、光波导实现。在接收端320中，包括光接收单元323、光学探测器321以及比较器322，其中：
光接收单元323，用于从光传输介质330中接收两路相分离的光差分信号；
需要说明的是，图5中的光发送单元316和光接收单元323的数目均为两个，即分别对λ1和λ2的光差分信号进行发送和接收，为了画图方便，图5中仅画出一个光发送单元316和一个光接收单元323。
光学探测器321，用于对接收的两路波长为λ1和λ2的光差分信号分别利用两个光电探测器进行光电转换，得到两路电信号。
比较器322，用于对光学探测器321输出的两路电信号进行差分运算，得到最终的输出的电信号。
图6是光差分信号的另外一种实施例，应用在波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing，WDM)系统中，多个发送端分别将经过光学调制得到的光差分信号通过阵列波导光栅(AWG，Arrayed Waveguide Grating)耦合到同一根光纤或者光波导中，从而实现波分复用。即图6所示的光差分信号的传输系统将原来传输的n个不同波长的光信号，处理得到2n个不同波长的光差分信号。在接收端，同样利用阵列波导光栅可以将这些不同波长的光信号进行分离。
可以理解，在图6所示的存在多个发送端以及多个接收端的系统中，在其接收端420中，光分波器421也可以移至发送端410中实现，进而在发送端410中，由光分波器将两路差分信号进行分波处理，得到两路波长分别为λ1和λ2的光信号，然后通过两路光传输介质发送到阵列波导光栅440。
通过上面的实施例，将利用待传输的电信号分别对两个波长不同的光信号进行光学调制，得到两路光差分信号，并通过光传输介质发送到接收端，在接收端通过光学探测器以及比较器得到最终输出的电信号。上述实现方式能够有效地能有效地提高光信号传输过程中的抗干扰性能，从而提升信号的传输质量。
波长分别为λ1和λ2的两光差分信号，在不同的光传输介质(如光纤和光波导)或者在同一光传输介质(光纤或光波导)中进行传输时，由于不同波长的光信号在同一光传输介质或者不同光传输介质的折射率存在不同，导致两光差分信号该光传输介质中传输速度的不同，因此，为了避免可能出现的色散问题，可以在折射率较小的一路光信号的对应的接收端增加一个光缓存器来解决。具体实现方式如下：采用的两路光纤(或光波导)分别传输这两路光差分信号，假设这两路光纤(或光波导)对应两个波长的折射率分别为n1和n2(n1<n2)，接收端和发送端之间的光纤(或光波导)长度为d，则两路光差分信号到达接收端的时间差为：
其中，C为光传输的速度。
基于上面的计算，需要在包含折射率较小的传输介质的光差分信号的光路上利用光缓存技术，使此路光差分信号延迟T时间。具体的光缓存技术是现有的技术，对此，本发明不再进行赘述。
本发明还提供了光差分信号的发送装置的实施例1，参考图7所示。因前面的光差分信号的传输系统已经对该发送装置的进行了介绍，在此不再赘述。
本发明还提供了光差分信号的发送装置的实施例2，参考图8所示。因前面的光差分信号的传输系统已经对该发送装置的进行了介绍，在此不再赘述。
此外，本发明还提供了光差分信号的接收装置的实施例1，参考图9所示。因前面的光差分信号的传输系统已经对该接收装置的进行了介绍，在此不再赘述。
此外，本发明还提供了光差分信号的接收装置的实施例2，参考图10所示。因前面的光差分信号的传输系统已经对该接收装置的进行了介绍，在此不再赘述。
另外，本发明还提供了一种光差分信号的发送方法的实施例，参看图11，其方法流程如下：
501：利用光源产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
502：采用待调制的电信号分别对所述两路光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号；
503：将所述两路光差分信号发送给接收端。
其中，采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器对所述待调制的电信号进行光学调制。
当采用所述MZI调制器对所述待调制的电信号进行光学调制时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
其中，L1和L2分别为所述MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为所述MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为所述MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且k≥1。
当采用所述微环谐振调制器对所述待调制信号进行光学调制时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
其中，R为所述微环谐振调制器中微环的半径，n为所述微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为所述微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量，k为整数且k≥1。
上述方法实施例还包括：对经过所述光学调制器调制得到的所述两路光差分信号进行分波处理，得到两路分离的光差分信号；使用两路传输介质传输两路经过分波处理的光差分信号。
本发明还提供一种光差分信号的接收方法的实施例，参看图12，该方法包括：
S601：对接收到的两路经过调制的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号；
S602：对所述得到的两路电信号进行差分运算，得到一路电信号并输出。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种光差分信号的传输系统，其特征在于，所述系统包括：发送端、光传输介质和接收端，所述发送端包括：光源，待调制电信号输入端，光学调制器和光发送单元；所述接收端包括：光接收单元，光学探测器和比较器；其中，
所述光源，用于产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
所述待调制电信号输入端，用于输入待调制的电信号；
所述光学调制器，采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制，得到两路经过调制的光差分信号；
所述光发送单元，用于发送所述两路经过调制的光差分信号至所述光传输介质；
所述光传输介质，连接所述发送端和所述接收端，用于传输所述两路经过调制的光差分信号；
所述光接收单元，用于接收所述光传输介质传输的两路经过调制的光差分信号；
所述光学探测器，用于对所述光接收单元接收到的所述两路经过调制的光差分信号分别进行光电转换，得到两路电信号；
所述比较器，用于对所述光学探测器得到的两路电信号进行差分运算，得到一路电信号并输出。
2.根据权利要求1所述的传输系统，其特征在于，所述光学调制器采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器。
3.根据权利要求2所述的传输系统，其特征在于，
当所述光学调制器为MZI调制器时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
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其中，L1和L2分别为所述MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为所述MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，所述MZI调制器的两个臂的相位差的变化量；其中，n为所述MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且k≥1。
4.根据权利要求2所述的传输系统，其特征在于，当所述光学调制器为微环谐振调制器时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
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其中，R为所述微环谐振调制器中微环的半径，n为所述微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为所述微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内相位的变化量；其中，k为整数且k≥1。
5.根据权利要求1-4任一所述的传输系统，其特征在于，
所述发送端还包括：光分波器，和所述光学调制器相连，用于对经过所述光学调制器调制得到的所述两路光差分信号进行分波处理，得到两路相分离的光差分信号；
所述光发送单元，具体用于发送所述两路相分离的光差分信号至所述光传输介质；
所述光传输介质，包括两路传输介质，分别用于传输所述两路相分离的光差分信号。
6.根据权利要求5所述的传输系统，其特征在于，所述光源包括：
两个单波长激光器，用于产生所述两路波长分别为λ1和λ2的光信号；或
一个多波长的激光器，通过分束器得到两路光信号，经过两个滤光镜的处理，得到所述波长为λ1和λ2的两路光信号，其中，所述两个滤光镜的输出波长分别为λ1和λ2。
7.根据权利要求6所述的传输系统，其特征在于，所述发送端还包括：
光合波器，和所述光源相连，用于对所述光源产生的两路波长分别为λ1和λ2的光信号进行合波处理，并发送给所述光学调制器。
8.根据权利要求5所述的传输系统，其特征在于，所述传输系统还包括：
光缓存器，和所述光学探测器相连，用于对所述两路分离的光差分信号中在光传输介质中传输速度快的光差分信号进行光缓存，并将经过光缓存处理的光差分信号和所述两路分离的光差分信号中另一光差分信号发送给所述光学探测器。
9.根据权利要求6或7所述的传输系统，其特征在于，所述传输系统还包括：
光缓存器，和所述光学探测器相连，用于对所述两路分离的光差分信号中在光传输介质中传输速度快的光差分信号进行光缓存，并将经过光缓存处理的光差分信号和所述两路分离的光差分信号中另一光差分信号发送给所述光学探测器。
10.一种光差分信号的发送装置，其特征在于，该装置包括：
光源，用于产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
待调制电信号输入端，用于输入待调制的电信号；
光学调制器，采用所述待调制的电信号分别对所述两路不同波长的光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号；
光发送单元，用于发送所述经过调制的两路光差分信号。
11.根据权利要求10所述的发送装置，其特征在于，所述光学调制器采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器。
12.根据权利要求11所述的发送装置，其特征在于，
当所述光学调制器为MZI调制器时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
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其中，L1和L2分别为所述MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为所述MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为所述MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且k≥1。
13.根据权利要求11所述的发送装置，其特征在于，当所述光学调制器为微环谐振调制器时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
<mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>R</mi> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;Phi;</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mfrac> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&lt;</mo> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>R</mi> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;Phi;</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>R</mi> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;Phi;</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mfrac> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&lt;</mo> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>R</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;Phi;</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中，R为所述微环谐振调制器中微环的半径，n为所述微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为所述微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量；其中，k为整数且k≥1。
14.根据权利要求10-13任一所述的发送装置，其特征在于，所述发送装置还包括：光分波器，和所述光学调制器相连，用于对经过所述光学调制器调制得到的所述两路光差分信号进行分波处理，得到两路相分离的光差分信号；
所述光发送单元，具体用于发送所述两路相分离的光差分信号。
15.根据权利要求14所述的发送装置，其特征在于，所述光源包括：
两个单波长激光器，分别产生两路波长分别为λ1和λ2的光信号；或
一个多波长的激光器，通过分束器得到两路光信号，经过两个滤光镜的处理，得到波长为λ1和λ2的两路光信号，其中，所述两个滤光镜的输出波长分别为λ1和λ2。
16.根据权利要求15所述的发送装置，其特征在于，所述发送装置还包括：
光合波器，和所述光源相连，用于对所述光源产生的两路波长分别为λ1和λ2的光信号进行合波处理，并发送给所述光学调制器。
17.一种光差分信号的发送方法，其特征在于，
利用光源产生两路具有不同波长的光信号，其波长分别为λ1和λ2，其中λ1≠λ2；
采用待调制的电信号分别对所述两路光信号进行光学调制，得到经过调制的两路光差分信号；
将所述两路光差分信号发送给接收端。
18.根据权利要求17所述的发送方法，其特征在于，采用马赫曾德干涉仪MZI调制器，或微环谐振调制器对所述待调制的电信号进行光学调制。
19.根据权利要求18所述的发送方法，其特征在于，
当采用所述MZI调制器对所述待调制的电信号进行光学调制时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
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其中，L1和L2分别为所述MZI调制器的两个臂的长度，ΔΦ为所述MZI调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，两臂的相位差的变化量；其中，n为所述MZI调制器中波导的有效折射率且n＞1，k为整数且k≥1。
20.根据权利要求18所述的发送方法，其特征在于，当采用所述微环谐振调制器对所述待调制信号进行光学调制时，所述λ1和λ2满足如下约束条件：
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其中，R为所述微环谐振调制器中微环的半径，n为所述微环谐振调制器中波导的有效折射率且n＞1，ΔΦ为所述微环谐振调制器中外加调制电信号输入分别为高、低电平时，微环内的相位的变化量，k为整数且k≥1。
21.根据权利要求17-20任一所述的发送方法，其特征在于，所述方法还包括：
对经过所述光学调制器调制得到的所述两路光差分信号进行分波处理，得到两路分离的光差分信号，并发送所述两路相分离的光差分信号。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108011669A (zh) * 2017-12-21 2018-05-08 昆山思雷电子科技有限公司 信号传输线及信号传输系统
CN109995438B (zh) * 2017-12-29 2021-12-14 苏州旭创科技有限公司 光信号双向传输组件及光信号双向传输模块
CA3100326A1 (en) 2018-05-15 2019-11-21 Lightmatter, Inc. Photonic processing systems and methods
US10608663B2 (en) * 2018-06-04 2020-03-31 Lightmatter, Inc. Real-number photonic encoding
WO2020176393A1 (en) 2019-02-25 2020-09-03 Lightmatter, Inc. Path-number-balanced universal photonic network
CA3130114A1 (en) 2019-02-26 2020-09-03 Lightmatter, Inc. Hybrid analog-digital matrix processors
WO2021021787A1 (en) 2019-07-29 2021-02-04 Lightmatter, Inc. Systems and methods for analog computing using a linear photonic processor
EP4062561A4 (en) 2019-11-22 2024-01-10 Lightmatter, Inc. LINEAR PHOTOMIC PROCESSORS AND ASSOCIATED METHODS
KR20230042333A (ko) * 2020-07-24 2023-03-28 라이트매터, 인크. 광자 프로세서에서 광자 자유도를 이용하기 위한 시스템들 및 방법들
CN114665969A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 华为技术有限公司 信号发送装置、信号接收装置、方法、光传输系统
CN114665967B (zh) * 2020-12-23 2023-10-13 中国科学院半导体研究所 基于波分复用的片上光电收发引擎
CN114665968B (zh) * 2020-12-23 2023-10-10 中国科学院半导体研究所 片上光电收发引擎

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1734312A (zh) * 2004-05-28 2006-02-15 姚晓天 基于偏振复用技术的光通信系统
CN101640569A (zh) * 2008-07-30 2010-02-03 华为技术有限公司 一种光传输的方法、设备和系统
WO2010132955A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Omega 3 Innovations Pty Ltd Apparatus, system and method for photosynthesis

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE414429B (sv) 1978-10-27 1980-07-28 Asea Ab Metdon med optisk signaloverforing
US4764984A (en) 1986-08-18 1988-08-16 Ibm Corporation Fluorescent sensors for infrared free-space links in data communication systems
US4878726A (en) * 1988-11-10 1989-11-07 American Telephone And Telegraph Company Optical transmission system
US5105293A (en) 1990-10-02 1992-04-14 At&T Bell Laboratories Differential optical signal transmission using a single optical fiber
US6856451B2 (en) * 2002-03-14 2005-02-15 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical communication system
US7088885B1 (en) * 2002-11-13 2006-08-08 Finisar Corporation System for modulating optical signals
US8401398B2 (en) * 2007-03-20 2013-03-19 Massachusetts Institute Of Technology Modulator for frequency-shift keying of optical signals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1734312A (zh) * 2004-05-28 2006-02-15 姚晓天 基于偏振复用技术的光通信系统
CN101640569A (zh) * 2008-07-30 2010-02-03 华为技术有限公司 一种光传输的方法、设备和系统
WO2010132955A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Omega 3 Innovations Pty Ltd Apparatus, system and method for photosynthesis

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