CN1214557C - 高速光归零码非归零转换接收装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一高速光归零码非归零转换接收装置及方法，通过光电检测装置检测线路上的归零码光信号，将其变为电信号输入到滤波器；滤波器将信号转换为介于归零码和非归零码之间的混合电信号，送入限幅放大器；限幅放大器对信号进行限幅放大，变成非归零码信号。本发明利用了滤波器方案的简单、易实现、不需高速时钟的优点，同时增加一级高灵敏度限幅放大器判决放大，转换为标准NRZ码型，克服了现有滤波方案插入损耗大的缺点，提高了灵敏度，使这种RZ码NRZ转换接收技术能很好应用在高速RZ码超长距离光传输系统中，提高了系统的抖动定时容限。

Description

高速光归零码非归零转换接收装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于超长距离归零(RZ)码光传输系统的非归零(NRZ)转换接收装置及方法。
背景技术：
在超长距离的光传输系统中，光线路码型通常采用归零码，即RZ码。典型的RZ码传输系统如图1。
与归零码相对应的为非归零码，即NRZ码，应用在电层功能模块中。归零码与非归零码区别参见图2，在一个码元周期内，归零码的逻辑1经历了0-1-0的变化过程，而非归零码则一直保持1。
现有的RZ码光传输系统的相关技术关注的重点主要集中在RZ码发送端和光传输段上，如关于RZ的抑制载频技术，RZ码的预啁啾技术以及RZ码系统的优化等，而对RZ码的接收模块较少涉及。其原因主要在两方面：
第一，电层功能模块中时钟数据恢复芯片在RZ和NRZ码型条件下均能正确工作，因此现有其他RZ码系统没有对RZ码接收模块进行特殊设计。然而，如果在光电转换过程中不对RZ码进行NRZ转换直接送到电层模块进行处理，会因为RZ码的占空比较小(对比图2a和图2b)，而引起一定的的代价，这对提高整个系统的容限，尤其是抖动容限，是不利的。
第二，现有的RZ转换为NRZ的技术不能直接应用在接收模块上。如采用D触发器方案，原理框图见图3，对高速光传输系统来说，这种D触发器或者非常昂贵，或者因速度太高而根本无法制作，另外这种方案中必不可少的高速时钟也难以获得。还有一种相对简单的转换方案，即将RZ码通过高斯型低通滤波器，滤除高频成分，使其直接转换为NRZ码型。
图4所示为现有的一种RZ转换为NRZ的滤波器及输出的眼图。这种滤波器的3dB带宽为码速率的3/8，因而能较为成功地恢复出NRZ码型，但也正是因为带宽较低，使输入信号损失了部分高频能量，从而导致插入损耗很大，不适于RZ光接收模块。
发明内容：
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种高速光归零码非归零转换接收装置及方法，易于实现，可直接应用于接收模块上，且插入损耗小，灵敏度高。
为实现上述目的，本发明提出一种高速光归零码非归零转换接收装置及方法。
所述高速光归零码非归零转换接收装置包括光电检测装置，将归零码光信号转变为电信号输出，其特征是：还包括依次相连的滤波器、限幅放大器，所述滤波器将所述电信号转换为介于归零码和非归零码之间的混合电信号，送入限幅放大器，限幅放大器对所述混合电信号进行限幅放大，变成非归零码信号输出。
所述高速光归零码非归零转换接收方法包括如下步骤：通过光电检测装置检测线路上的归零码光信号，将其变为电信号输入到滤波器；滤波器将信号转换为介于归零码和非归零码之间的混合电信号，送入限幅放大器；限幅放大器对信号进行限幅放大，变成非归零码信号。
由于采用了以上的方案，利用滤波器方案简单、易实现、不需高速时钟的优点，同时增加一级高灵敏度限幅放大器判决放大，转换为标准NRZ码型，克服了现有滤波方案插入损耗大的缺点，提高了灵敏度，使这种RZ码NRZ转换接收技术能很好应用在高速RZ码超长距离光传输系统中，提高了系统的抖动定时容限。
附图说明：
图1是RZ码光传输系统示意图。
图2a、2b分别是RZ码型与NRZ码型示意图。
图3是现有技术中RZ码转换为NRZ码的一种方案示意图。
图4a、4b分别是RZ码转换为NRZ码的另一种方案的电路及眼图示意图。
图5是本发明方案示意图。
图6a、6b、6c分别是本发明实施例在a、b、c三点的波形示意图。
具体实施方式：
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明的总框图如图5所示。本发明的RZ码NRZ转换接收技术是利用低通滤波对时域波形变形功能和限幅放大器的非线性放大功能来实现的。如图5所示，通过光电检测管(如PIN管)1检测线路上RZ光信号，将其变为电流信号输入到跨阻放大器2(简称TIA，它相当于一个滤波器，实际上，从广泛的意义上讲，任何一个具有一定带宽的器件都具有滤波器的作用)，通过跨阻放大器2后，信号成为介于RZ和NRZ之间的混合电压信号，再送到限幅放大器(简称LA)3中转换为标准的NRZ信号。
图5中a、b、c三点的信号波形分别如图6a、6b、6c所示。
下面结合图6来说明本发明的原理。我们知道通过低通滤波器后RZ信号会因为高频分量损失而成为NRZ信号，对于归零码信号，当它通过带宽小于1.5倍码速率的器件后，形状上都会表现出一定的非归零的特征。如前面谈到的采用带宽为3/8码速率(即滤波器带宽数值上等于输入数字信号码速率的3/8)的高斯型滤波器对RZ码进行转换能够获得实验用的NRZ信号。但输入RZ信号高频损失会给系统带来插入损耗，影响接收机灵敏度，因此滤波器带宽必须加以折衷考虑。
这种折衷需要综合考虑带宽、插入损耗、群延迟、去归零能力和现有的器件，经过我们实验表明，选用的带宽等于3/4码速率的器件可以取得较好的效果。也可以在满足限幅放大器灵敏度的前提下选择带宽为60％-120％码速率的器件。
因此本实施例采用TIA具有3/4码速率的电带宽(比现有技术所用的3/8要宽)，在光信号能量损失较小的前提下获得了接近NRZ码型的信号，如图6b所示。然后再将此信号送入到高灵敏度限幅放大器3中，通过选取适当的阈值V1、V2，使其在信号眼图交叉点附近。参见图6b，交叉点上方为连“1”谷底点，下方为连“0”，只要使V1、V2在谷底点与连“0”点之间，就可以使输出信号得到正确转换。这就是选取阈值要满足的原则，也是上文提到的满足限幅放大器灵敏度。
如图6b所示，在阈值V1以上的起伏的连一电压均被限幅放大为图6c所示的Level1，V2以下的零电压也被放大到图6c所示的Level0，Level1和Level0距离交叉点有同样的压差，这样RZ码就被转换为标准的NRZ信号。本发明选用的限幅放大器输出峰峰值可达到500mV，能够很好满足系统对接收模块的要求，便于后级数字芯片的处理。
总体上来说，本发明利用了现有技术滤波方案简单易实现不需高速时钟的优点，采用适当增大高斯型滤波器带宽，增加一级高灵敏度限幅放大器判决放大转换为标准NRZ码型，克服了方案二插入损耗大的缺点，使这种RZ码NRZ转换接收技术能很好应用在高速RZ码超长距离光传输系统中，提高了系统的抖动定时容限。与现有技术相比，本发明易于实现，接收灵敏度高，转换后的波形标准。
本发明经过仿真、模拟，并且在一个实验光传输系统中试用，经实践证实可靠可行。

Claims (10)

1、一种高速光归零码非归零转换接收装置，包括光电检测装置(1)，将归零码光信号转变为电信号输出，其特征是：还包括依次相连的滤波器(2)、限幅放大器(3)，所述滤波器(2)将所述电信号转换为介于归零码和非归零码之间的混合电信号，送入限幅放大器(3)，限幅放大器(3)对所述混合电信号进行限幅放大，变成非归零码信号输出。
2、如权利要求1所述的高速光归零码非归零转换接收装置，其特征是：所述光电检测装置(1)是PIN光电检测管，滤波器(2)是跨阻放大器。
3、如权利要求1或2所述的高速光归零码非归零转换接收装置，其特征是：所述滤波器(2)带宽在数值上等于码速率数值的60％-120％。
4、如权利要求1或2所述的高速光归零码非归零转换接收装置，其特征是：所述滤波器(2)带宽在数值上等于码速率数值的3/4。
5、如权利要求1或2所述的高速光归零码非归零转换接收装置，其特征是：限幅放大器(3)的两个阈值(V1、V2)分别在信号眼图交叉点两侧，在第一阈值(V1)以上的起伏的连“1”信号电压均被限幅放大到第一电平(Level1)，第二阈值(V2)以下的零电压也被放大到第二电平(Level0)，第一电平(Level1)、第二电平(Level0)距离交叉点有同样的压差。
6、一种高速光归零码非归零转换接收方法，其特征是包括如下步骤：
通过光电检测装置(1)检测线路上的归零码光信号，将其变为电信号输入到滤波器(2)；
滤波器(2)将信号转换为介于归零码和非归零码之间的混合电信号，送入限幅放大器(3)；
限幅放大器(3)对信号进行限幅放大，变成非归零码信号。
7、如权利要求6所述的高速光归零码非归零转换接收方法，其特征是：所述光电检测过程中使用的光电检测装置(1)是PIN光电检测管，所述滤波转换过程中使用的滤波器(2)是跨阻放大器。
8、如权利要求6或7所述的高速光归零码非归零转换接收方法，其特征是：所述滤波器(2)带宽在数值上等于码速率数值的60％-120％。
9、如权利要求6或7所述的高速光归零码非归零转换接收方法，其特征是：所述滤波器(2)带宽在数值上等于码速率数值的3/4。
10、如权利要求6或7所述的高速光归零码非归零转换接收方法，其特征是：限幅放大器(3)的两个阈值(V1、V2)分别在信号眼图交叉点两侧，在第一阈值(V1)以上的起伏的连“1”信号电压均被限幅放大到第一电平(Level1)，第二阈值(V2)以下的零电压也被放大到第二电平(Level0)，第一电平(Level1)、第二电平(Level0)距离交叉点有同样的压差。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1830491E (pt) * 2004-12-01 2013-02-05 Zte Corp Dispositivo receptor por via óptica adaptativa e o seu método
US8422891B2 (en) * 2010-09-24 2013-04-16 Intel Corporation Jitter reduction of electrical signals from limiting optical modules
CN104992953B (zh) * 2015-07-13 2018-02-09 成都海威华芯科技有限公司 基于GaAs的光电集成器件及其制备方法
CN110351000B (zh) * 2019-08-15 2020-09-15 中国科学院半导体研究所 基于波分复用技术的全光串并转换系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100442136C (zh) * 2006-12-28 2008-12-10 华中科技大学 一种非归零码到归零码全光码型转换装置

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