CN1805309A - 用于通过偏振扰频减少pmd的光纤系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于传输光信号的光纤系统(10)，包括光纤线路(1)，其具有多个连续设置的偏振扰频器(6a至6c)和一个参考频率信号(11)，该偏振扰频器用于对通过光纤线路(1)传输的光信号进行偏振调制，该参考频率信号使所有偏振扰频器(6a至6c)的扰频同步到一个公共参考频率。

Description

用于通过偏振扰频减少PMD的光纤系统
相关申请的交叉引用
本发明基于在先申请EP 05290078.4，据此将其通过参考引入。
技术领域
本发明涉及用于传输光信号的光纤系统，该光纤系统包括具有多个连续设置的偏振扰频器的光纤线路，该偏振扰频器用于对通过该光纤线路传输的光信号进行偏振调制。
背景技术
偏振模式色散(PMD)是具有约10-40Gb/s的比特速率的高速长距离传输中的主要障碍之一。为了减少PMD，在由X.Liu等人在欧洲光通信会议(ECOC)2004最新技术进展(post-deadline)会议中发表的文献“通过分布式快速偏振扰频和FEC减少宽带PMD的实验验证”(“Experimental Demonstration of Broadband PMD Mitigation throughDistributed Fast Polarization Scrambling and FEC”)中已经提出一种结合前向纠错(FEC)的分布式偏振扰频。
该提出的减少PMD的方法的原理在图2中示出。用于以高比特速率传输光信号的光纤线路1设置在光发射机2和光接收机3之间。在光纤线路1的发射机端，设置复用器4，该复用器4对于进入复用器的具有不同波长的光信号执行波分复用(WDM)，形成波长复用信号，通过光纤线路1传输该波长复用信号并且在光纤线路1的接收机端的解复用器5中对该波长复用信号进行解复用。
多个快速偏振扰频器沿光纤线路1连续地分布，在图2中表示出了其中的三个快速偏振扰频器(6a至6c)。偏振扰频器6a至6c中的每一个之后跟着连续的光纤链路7a至7c。偏振扰频器6a至6c的目的在于提供产生周期性偏振变化的扰频信号，以便于通过接收机中的纠错装置可以有效地降低比特误码，该比特误码是由通过光纤线路1传输的光信号的相邻比特脉冲的干扰所产生的。(一般地，这意味着强误码周期(strong error period)足够短，所以FEC能够纠正误码。)偏振扰频器6a至6c工作在大约10MHz的偏振调制速率下。继接收机3之后设置前向纠错解码器8，用于对除了信息比特之外的存在于光信号中的冗余比特进行解码，并通过利用冗余比特对信息比特的传输误码进行补偿。
在存在光纤PMD的情况下，比特脉冲的失真(抖动、眼开(eyeopening))随扰频速率的周期很快地变化。这意味着对于最佳的PMD减少，接收机判决阈值(即，判决时间和相位)必须跟随循环移动失真。因此，接收机3必须是所谓的“扰频接收机”，随扰频速率适应于眼睛(eye)变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤系统，其能够通过偏振扰频减少PMD。
该目的通过参考频率信号来实现，该参考频率信号使所有偏振扰频器的扰频同步到一个公共参考频率。
如果分布式偏振扰频器具有不同的扰频速率(扰频)，则接收机对眼睛变化的适应将非常复杂或者甚至将不可能。那么眼睛失真将不仅以扰频速率循环，这已经通过“扰频接收机”补偿，而且该失真还将随扰频器的拍频(beat frequency)变化。通过执行使不同分布式扰频器的扰频速率同步到一个公共参考频率，以便于不同的扰频器具有足够小的或者甚至等于零的扰频速率差，“扰频接收机”就能够适应循环变化的眼睛，并因而将实现最大限度的PMD减少。以下提出用于产生参考频率信号的不同手段。
在一个优选实施例中，光纤线路布置在光发射机和光接收机之间，并且光接收机的判决时间和/或判决阈值取决于偏振扰频器的公共参考频率，以便于可以实现“扰频接收机”，其考虑了由传输光信号的偏振扰频引起的抖动。
在又一个实施例中，将偏振扰频器中的至少一个偏振扰频器连接到参考频率发生器。在这种情况下，在一个或多个外部频率发生器中产生参考频率信号并将参考频率信号供给到偏振扰频器的一个、几个或所有扰频器。
在另一个实施例中，参考频率信号是光信号的一部分并且可以从光信号提取该参考频率信号。参考频率信号作为光信号的一部分进行传输，这将使得无需使用外部的参考频率发生器。
在一个优选实施例中，光纤线路设置在波长复用器和波长解复用器之间，并且参考频率信号是至少一个复用波长信道的调制谐波。参考频率可以是驱动多部分(multi-section)扰频器的不同部分的不同扰频中的两个或多个扰频的最小公倍数。
在另一个优选实施例中，第一偏振扰频器的扰频是公共参考频率，并且随后的偏振扰频器连接到参考频率提取器，该参考频率提取器用于从光信号的偏振调制提取参考频率信号。第一偏振扰频器定义参考频率，并且利用对应于参考频率的扰频来调制光信号的偏振。至少一个参考频率提取器从光信号提取参考频率，并使它可用于之后的偏振扰频器。优选地，每一个随后的偏振扰频器具有其自己的参考频率提取器。
在又一个优选实施例中，至少一个参考频率提取器包括偏振器，该偏振器之后跟着光电二极管，构成了一个用于从光信号提取扰频的简单且有成效的装置。
在又一个优选实施例中，在偏振扰频器和参考频率提取器之间设置扰频发生器。该扰频发生器使用频率提取器的输出作为输入信号。
在另一个实施例中，偏振扰频器的扰频小于光信号的比特速率。
在一个优选实施例中，偏振扰频器中的至少一个偏振扰频器包括多个偏振部分，每个偏振部分以作为参考频率的倍数的扰频产生偏振调制。偏振通过两个参数来描述，所以如果想要覆盖整个参数空间(邦加球(Poincare Sphere))，就必需使用多于一个的扰频。
从下面的描述及附图可以提取出其他优点。以上及以下提及的特征可以根据本发明独立地使用或以任意组合共同地使用。所提及的实施例不应理解为详尽的列举，而是具有用于描述本发明的示例性特征。
附图说明
本发明示于下列附图中：
图1表示根据本发明的光纤系统的实施例；
图2表示根据现有技术的光纤系统；
图3表示图1的光纤系统的光纤线路的细节，其具有参考频率提取器和具有三个扰频部分的偏振扰频器。
具体实施方式
在图1中示出了光纤系统10，其包含图2所示光纤系统的所有部件。来自参考频率发生器(未示出)的参考频率信号11从外部进入第一偏振扰频器6a用作扰频，利用该扰频对通过光纤线路1传输的光信号的偏振进行调制。
传达扰频的一个可能的解决方案是选择外部参考频率信号11，使得它为至少一个复用波长信道的调制谐波。
通过从光信号提取扰频，使之后的扰频器6b和6c同步到参考频率信号。这是通过使来自光纤线路1的光信号的部分分流到跟在第一和第二光纤线路7a和7b之后的第一和第二扰频发生器12a和12b来完成的。在每一个扰频发生器12a和12b之前，通过参考频率提取器(在图2中未示出)恢复由第一偏振扰频器6a所产生的光信号的偏振调制。
利用从参考频率提取器提取的扰频驱动第一扰频发生器12a，并且将第一扰频发生器12a连接到第二偏振扰频器6b，该第二偏振扰频器6b使用第一扰频发生器12a的信号输出作为扰频。类似地，第三偏振扰频器6c使用第二扰频发生器12b的输出作为扰频。因此，所有这三个偏振扰频器6a至6c都使用由进入第一偏振扰频器6a且在传输链路7a、7b和7c上传输的外部参考频率信号11所定义的同一扰频。
可选择地，每一个偏振扰频器6a至6c可以连接到其自己的参考频率发生器，其中外部参考频率信号进入该参考频率发生器。还应该清楚的是，可以使用多于或少于三个的偏振扰频器及对应数量的光纤链路。
图3示出了具有第二偏振扰频器6b和参考频率提取器15的图1的光纤线路1的细节。第一扰频器6a(在图3中未示出)用作给定扰频速率的主扰频器。第二扰频器6b包括具有三个调制部分(16a至16c)的偏振调制器。第二扰频器6b从由主扰频器施加的偏振调制提取参考频率信号，如结合图1所述的那样。为此，使用参考频率提取器15，其包括偏振器13和光电二极管14，用于提取由第一偏振扰频器6a产生的光信号的偏振调制。参考频率提取器15的输出分流到三个扰频发生器17a至17c(示出了其中的两个)，这些扰频发生器17a至17c定义第二偏振扰频器6b的偏振调制部分16a至16c的扰频。在这种情况下，调制频率等于参考频率提取器15所提供的参考频率、为参考频率提取器15所提供参考频率的两倍和1.5倍。
根据特定应用，每一个偏振扰频器6a至6c可能具有多于一个的偏振部分(两个、三个或更多)，用于产生具有不同扰频的偏振调制。但是，在每个偏振扰频器中，以对应于参考频率的单一扰频执行偏振调制是足够的。
总之，如上所述的光纤系统仅需要对在许多复用波长信道间共享的分布式扰频器进行很小的额外努力。通过同步可以更有效地(或使得可以)减少PMD，并且减少了在接收机中对每个分开的波长信道的努力(可以避免复杂的适应)。

Claims (12)

1.一种用于传输光信号的光纤系统，包括：
光纤线路，具有多个连续设置的偏振扰频器，该偏振扰频器用于对通过所述光纤线路传输的所述光信号进行偏振调制，该光纤系统又包括用于提供参考频率信号的装置，使所有所述偏振扰频器的扰频同步到一个公共参考频率。
2.根据权利要求1的光纤系统，其中所述光纤线路布置在光发射机和光接收机之间，并且所述光接收机的判决阈值和/或判决时间取决于所述偏振扰频器的所述公共参考频率。
3.根据权利要求1的光纤系统，其中所述偏振扰频器中的至少一个偏振扰频器连接到参考频率发生器。
4.根据权利要求1的光纤系统，其中所述参考频率信号是所述光信号的一部分。
5.根据权利要求1的光纤系统，其中所述光纤线路设置在波长复用器和波长解复用器之间，并且所述参考频率信号是至少一个复用波长信道的调制谐波。
6.根据权利要求1的光纤系统，其中第一偏振扰频器的扰频是所述公共参考频率，并且随后的偏振扰频器连接到参考频率提取器，该参考频率提取器用于从所述光信号的所述偏振调制提取所述参考频率信号。
7.根据权利要求6的光纤系统，其中所述参考频率提取器中的至少一个参考频率提取器包括由一个光电二极管跟随的一个偏振器。
8.根据权利要求6的光纤系统，其中在所述偏振扰频器和所述参考频率提取器之间设置扰频发生器。
9.根据权利要求1的光纤系统，其中所述偏振扰频器的所述扰频小于所述光信号的比特速率。
10.根据权利要求1的光纤系统，其中所述偏振扰频器中的至少一个偏振扰频器包括多个偏振部分，每一个偏振部分以作为所述参考频率的倍数的扰频产生偏振调制。
11.一种在光纤线路上传输光信号的方法，包括以下步骤：
-沿所述光纤线路提供多个偏振扰频器，以及
-使所述多个偏振扰频器同步到一个公共参考频率。
12.一种用于光纤传输系统的偏振扰频器，包括：
用于以扰频对光信号的偏振态加扰的装置，和
用于使所述扰频同步到一个公共参考频率的装置。
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