CN1505286A - 产生边带加强归零码的方法及其发射机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产生边带加强归零码的方法及其发射机，它解决了普通归零码边带功率远小于中心载波的功率、抑制非线性能力还未达到最佳的问题，产生边带加强归零码的方法为连续波激光器产生并输出光信号，通过双边驱动调制器调制后产生归零码脉冲，最后通过第二调制器进行数据信号加载。另外还提供了一种以连续波激光光源、双边驱动调制器、2个时钟驱动器、信号加载调制器、数据信号源为主要部件的ES－RZ码发射机。通过调节两个时钟驱动器可以调整边带和载波之间的能量分配，既保持了普通RZ码灵敏度高的特点，又提高了抑制非线性能力，并可实现边带和载波之间的能量分配动态可调，使对不同的信道可以采用不同的啁啾，提高了系统传输性能。

Description

产生边带加强归零码的方法及其发射机

技术领域

本发明属于长距离或超长距离光纤通信系统的传输技术，特别涉及一种产生边带加强归零码的方法及其特殊发射机。

技术背景

现有的光传输系统一般采用非归零码(NRZ)为基本的传输码型。归零码(RZ)是实现超长距离波分复用(WDM)或同步数字体系(synchronousdigital Hierarchy，下面简称SDH)的传输系统的重要技术，整个系统如图1所示。该系统包括RZ发射机、传输链路和RZ接收机。发射机产生的RZ信号，经过传输链路到达接收机。数据信号在接收模块得到恢复，实现传输的目的。其中RZ发射机是该系统的关键部分。其实现方法如图3所示，将单纵模的连续波(CW)激光器输出的光信号通过调制器31后调制产生RZ脉冲，该脉冲在第二调制器2中加载数据信号源输入的数据信号。其中，调制器31选用单边驱动马赫-曾德MZ调制器(以下简称MZ调制器)，产生普通的RZ码。普通的RZ码比NRZ码抑制非线性能力强、灵敏度高，但如图2所示，由于单边MZ调制器只能实现强度调制，普通RZ码的中心载波的能量比周围调制边带的能量要高很多，这样的普通RZ码在抑制非线性能力上还未达到最佳。图2中横坐标的0点对应频率为193.1(THZ)。同时，对于WDM系统，需要对各个通道进行调节，如果对各个信道进行进一步的单独相位调节，会进一步改善传输性能。而对于普通的RZ码，由于边带和载波之间的能量分配不可调节，所以该系统的传输性能还有待改善。另外，为提高系统的光信噪比OSNR，通常采用Raman放大，但是目前还存在Raman泵浦激光器价格较高、在管理上相对复杂，以及存在安全问题等缺点。

发明内容

本发明针对上述情况，解决了普通归零码RZ码的边带功率不可调节的问题，从而提高了抑制非线性能力，改善了系统传输性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种产生边带加强归零码的方法，其特征在于包括以下步骤：

连续波激光器产生并输出光信号；

所述光信号通过双边驱动调制器调制后产生归零码脉冲；

所述归零码脉冲通过第二调制器进行数据信号加载。

采用两个不同的时钟驱动信号驱动所述双边驱动调制器，通过调整两个时钟驱动信号，调整边带和载波之间的能量分配。

所述两个时钟驱动信号的速率与调制信号的速率相同。

本发明还提供了一种边带加强归零码发射机，由连续波激光器、归零码RZ脉冲发生模块、数据加载模块组成，其特征在于：所述RZ脉冲发生模块包括双边驱动调制器41，第一时钟驱动器42和第二时钟驱动器43，所述第一时钟驱动器42和第二时钟驱动器43分别与双边驱动调制器41连接；所述数据加载模块包括第二调制器2及与所述第二调制器2连接的数据信号源；连续波激光器依次连接双边驱动调制器41、第二调制器2。

所述第一时钟驱动器42和第二时钟驱动器43的驱动信号是同速率正弦信号，即调制信号的速率与时钟驱动器的时钟信号速率相同。

所述双边驱动调制器41是双边驱动马赫一曾德调制器。

本发明采用边带加强归零ES-RZ码代替普通RZ码作为传输码型，解决了普通RZ码无法调节边带和中心载波功率比例的问题，从而提高了系统的传输能力。采用的ES-RZ码是通过双边驱动MZ调制器实现的，它可以通过改变驱动电压，调整边带和载波之间的能量分配，使中心载波的能量得到抑制、边带的能量得到明显加强。ES-RZ码具有很好的传输性能，在进行的1600Km仿真实验中，ES-RZ码的Q因子比普通RZ码高4dB，比NRZ码有6dB的改善，相当于在相同判据下，ES-RZ码传输距离是普通RZ码的2倍左右，传输性能明显提高。而且由于4-6dB的Q值增益接近Raman放大的增益，采用ES-RZ码技术可以在不采用Raman放大的情况下，实现超长距离传输，从而降低成本和功耗。同时由于采用双边驱动调制器，通过改变驱动电压，可以实现边带和载波之间的能量分配动态可调，其好处在于对不同的信道可以采用不同的啁啾，进一步改善WDM系统的传输性能或Q因子。

附图说明

图1：RZ码光传输系统示意图；

图2：普通RZ码(中心载波为193.1(THZ))的光谱图；

图3：现有技术中RZ码发射机结构示意图；

图4：ES-RZ码发射机结构示意图；

图5：ES-RZ码的波形图；

图6：ES-RZ码的光谱图；

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作具体说明。

实施例1：

从图4可见，边带加强归零码发射机，由CW激光光源、脉冲产生模块、数据加载模块和数据信号源组成。其中，脉冲产生模块由MZ调制器41和时钟驱动器组成。在两级调制结构中，通过采用双边驱动MZ调制器41实现ES-RZ脉冲，通过采用单边MZ调制器2实现数据加载功能。该发射机主要包括单纵模的连续波激光器、第一时钟驱动器42、第二时钟驱动器43、双边驱动MZ调制器41、第二MZ调制器2、数据信号源；其连接方式是：激光器依次连接双边驱动MZ调制器41、第二MZ调制器2，第一时钟驱动器42和第二时钟驱动器43分别与双边驱动MZ调制器41连接，数据信号源与第二MZ调制器2连接。需要说明的是，驱动信号是同速率正弦信号，调制信号为10Gbit/s，两个时钟驱动器输出10Gbit/s的时钟信号。

该边带加强归零码发射机工作原理是：CW激光器输出的光信号传输到双边驱动MZ调制器41中，第一时钟驱动器42和第二时钟驱动器43输出两个相位不同的时钟信号，通过调整两个时钟驱动器，分别以图4所示的具有一定相差的10Gbit/s的正弦时钟信号同时控制双边驱动MZ调制器41，产生图6所示的边带加强归零码，再传输到单边驱动MZ调制器2中；与此同时，数据信号源输出的信号传输到MZ调制器2中，由MZ调制器2实现数据加载，并输出传输信号。图5给出了ES-RZ码的波形图，从波形上看它与普通RZ码没有不同之处；图6与图2相比，从光谱上可看出，图6这种RZ码中心载波的能量得到抑制，边带的能量得到明显加强。

实施例2：调制信号为40Gbit/s，两个时钟驱动器输出40Gbit/s的时钟信号。其它同实施例1。

本方法适合于10Gbit/s和40Gbit/s以及其它速率的WDM或SDH传输系统。

Claims (6)

1.一种产生边带加强归零码的方法，其特征在于包括以下步骤：

连续波激光器产生并输出光信号；

所述光信号通过双边驱动调制器调制后产生归零码脉冲；

所述归零码脉冲通过第二调制器进行数据信号加载。

2.根据权利要求1所述的产生边带加强归零码的方法，其特征在于：采用两个不同的时钟驱动信号驱动所述双边驱动调制器，通过调整两个时钟驱动信号，调整边带和载波之间的能量分配。

3.根据权利要求2所述的产生边带加强归零码的方法，其特征在于：所述两个时钟驱动信号的速率与调制信号的速率相同。

4.一种边带加强归零码发射机，由连续波激光器、归零码RZ脉冲发生模块、数据加载模块组成，其特征在于：所述RZ脉冲发生模块包括双边驱动调制器(41)，第一时钟驱动器(42)和第二时钟驱动器(43)，所述第一时钟驱动器(42)和第二时钟驱动器(43)分别与双边驱动调制器(41)连接；所述数据加载模块包括第二调制器(2)及与所述第二调制器(2)连接的数据信号源；连续波激光器依次连接双边驱动调制器(41)、第二调制器(2)。

5.根据权利要求4所述的边带加强归零码发射机，其特征在于：所述第一时钟驱动器(42)和第二时钟驱动器(43)的驱动信号是同速率正弦信号，即调制信号的速率与时钟驱动器的时钟信号速率相同。

6.根据权利要求4所述的边带加强归零码发射机，其特征在于：所述双边驱动调制器(41)是双边驱动马赫-曾德调制器。

Images