CN111478733B - 基于双极化光强度调制器的pam4电信号产生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高阶调制信号发生技术领域，具体为基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。本发明系统使用激光器产生激光源，使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍；使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用的强度调制光信号产生；使用光电探测器基于平方率检测将调制器产生的PDM‑OOK信号转化为电信号，得到基带PAM4电信号。系统使用模拟二进制电信号直接驱动双极化光强度调制器，并借助于双极化光强度调制器和光电探测器实现基带PAM4电信号的产生，省去了DAC模块。本发明可降低系统成本，有效提升频谱效率，在未来高速传输通信系统中发挥巨大优势。

Description

基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统
技术领域
本发明属于高阶调制信号发生技术领域，具体涉及基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。
背景技术
随着云计算、人工智能、虚拟/增强现实等技术的迅速发展，人们对于通信系统传输容量的需求正在爆炸式地增长。无论是对于光线通信系统还是无线通信系统来说，提高系统传输容量的最直接方法有两个：增加信号的可用带宽以及提升系统的频谱效率。已经有很多工作着手于寻找新的通信波段以扩大系统的可用带宽范围。而新波段的通信系统大都需要与传统通信不同的硬件来支持，而且目前还难以用于实际生产中。因此，提升当前通信系统的频谱效率是最为直接有效的传输容量提升方法。
NRZ编码的二进制信息是最为基础的信号调制格式，被广泛应用于各种通信系统中。而为了提升系统的频谱效率，往往需要采用更高阶的调制格式，如脉冲幅度调制（PAM）、正交幅度调制（QAM）等。考虑到系统复杂度和成本，强度调制的PAM格式是较为理想的选择。然而，将二进制信息转换为高阶调制格式的信号需要数模转换器（DAC）来实现，在系统中引入数模转换器将增加系统的成本。并且，在需要大规模铺设的无线接入网中，成本及功耗是系统设计的重要考虑因素。
因此，本发明提出一种基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统。使用激光器产生激光源，使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍。使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用（PDM）的强度调制光信号产生。使用光电探测器（PD）将调制器产生的PDM-OOK信号转化为电信号，得到基带PAM4电信号。系统使用二进制信号直接驱动一个双极化光强度调制器，并借助于PD平方率检测最终实现PAM4电信号产生，避免了DAC的使用，提高了调制效率，降低了系统成本和复杂度。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统，以避免DAC的使用，提高调制效率，降低系统成本。
本发明提供的基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统，包括：数据源，激光器，双极化光强度调制器，光放大器，光电探测器；其中：
所述数据源，为原始的模拟二进制信号，用于驱动双极化光强度调制器；
所述激光器，用于产生光纤通信指定的连续波激光；
所述双极化光强度调制器，用于调制激光，实现偏振复用的光强度信号产生；
所述光放大器，用于放大光信号功率；
所述光电探测器，平方率探测产生基带PAM4电信号。
本发明中，PAM4电信号产生系统工作流程为：
使用激光器产生激光源；使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍；使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用的强度调制光信号产生，其两个偏振态之间成正交关系；使用光电探测器对PDM-OOK信号进行平方率探测，得到基带PAM4电信号。
本发明利用一个双极化光强度调制器生成的PAM4电信号具有方便灵活，成本低的特点。使用模拟二进制电信号直接驱动双极化光强度调制器，省去了DAC模块的成本和功耗。使用PD进行光电转换，将光纤系统与电路系统结合。此方法降低了系统成本，有效提升了频谱效率，该发明将在未来高速传输通信系统中发挥巨大优势。
附图说明
图1是本发明中基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统结构图示。
图中标号：1为激光器，2为第一二进制信号源，22为第二二进制信号源，3为双极化光强度调制器，4为光放大器，5为光电探测器。
具体实施方式
下面结合具体实验例子和附图，对本发明作进一步说明。
如图1所示，基于双极化光强度调制器的PAM4电信号产生系统的各部件及功能分别说明如下：
激光器1产生激光源。两个二进制电信号，第二二进制电信号22的幅度是第一二进制电信号2的0.7倍，它们直接驱动双极化光强调制器3，用于调制输入的激光，并产生PDM-OOK信号。光强度调制器3工作在正交点，用于强度调制。生成的PDM-OOK信号由两个偏振态正交的强度调制OOK信号（X(t)和Y(t)）组成。X(t)的取值为0和0.7，Y(t)的取值为0和1。生成的PDM-OOK信号经由光放大器4放大功率之后，由光电探测器5进行平方率检测。生成的电信号具有四种幅度取值，分别为：02+02=0；02+0.72=0.49；02+12=1；0.72+12=1.49。因此生成的电信号是一个PAM4信号。
所述的PAM4电信号发生系统具体连接方式如下，如图1所示。
激光器1的输出端与双极化光强调制器3的光输入端用光纤连接，第一二进制信号源2和第二二进制信号源22的输出端与双极化光强调制器3的电输入端用电缆相连；双极化光强调制器3的光输出端与光放大器4的光输入端用光纤相连；光放大器4的输出端与光电探测器5的光输入端用光纤相连。
本发明使用一个双极化光强度调制器生成的PAM4电信号具有方便灵活，成本低的特点。使用模拟二进制电信号直接驱动双极化光强度调制器，省去了DAC模块的成本和功耗。使用PD进行光电转换，将光纤系统与电路系统结合。此方法降低了系统成本，有效提升了频谱效率，该发明将在未来高速传输通信系统中发挥巨大优势。

Claims (1)

1.一种基于双极化光强度调制器的PAM4信号产生系统，其特征在于，包括：数据源，激光器，双极化光强度调制器，光放大器，光电探测器；其中：
所述数据源，为原始的模拟二进制信号，用于驱动双极化光强度调制器；
所述激光器，用于产生光纤通信指定的连续波激光；
所述双极化光强度调制器，用于调制激光，实现偏振复用的光强度信号产生；
所述光放大器，用于放大光信号功率；
所述光电探测器，平方率探测产生基带PAM4电信号；
使用激光器产生激光源；使用两路独立的二进制电信号直接驱动一个双极化光强度调制器，其中一路信号的幅度是另一路信号幅度的0.7倍；使用双极化光强度调制器调制入射激光，实现极化复用的强度调制光信号PDM-OOK产生，该PDM-OOK信号由两个偏振态正交的强度调制OOK信号组成，两个偏振态之间成正交关系；生成的PDM-OOK信号经由光放大器放大功率之后，由光电探测器进行平方率检测，得到基带PAM4电信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257329B2 (en) * 2002-09-23 2007-08-14 Agere Systems Inc. Duobinary pulse shaping for optical transmission systems employing pulse amplitude modulation techniques
CN102255664B (zh) * 2011-04-18 2014-01-01 武汉邮电科学研究院 基于时间间插归零码的偏振复用光通信方法及系统
CN104506241B (zh) * 2014-12-26 2017-10-10 武汉邮电科学研究院 双臂驱动四级脉冲幅度调制器及方法
CN105553560B (zh) * 2015-12-07 2018-01-02 武汉邮电科学研究院 基于光强度调制信号的偏振无关直接检测系统及方法
CN108259089A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 海思光电子有限公司 一种pam4信号的产生装置
CN106911395B (zh) * 2017-01-10 2019-05-10 西南交通大学 一种双正交偏振复用强度调制系统及其解复用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
200-Gbit/s PAM4 Generation by a Dual-Polarization Mach-Zehnder Modulator Without DAC;Kaihui Wang,etal.;《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》;第1223-1226页 *

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