ES2900166T3

ES2900166T3 - Sistemas, dispositivos y métodos de comunicación óptica que incluyen receptores ópticos de alto rendimiento

Info

Publication number: ES2900166T3
Application number: ES18723587T
Authority: ES
Inventors: Jesper Jensen; Bo Pedersen
Original assignee: Bifrost Communications Aps
Current assignee: Bifrost Communications Aps
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2038-03-21
Also published as: JP7245522B2; US20200186257A1; JP7274678B2; AU2018236977A1; PT3602845T; EP3602845B1; US20190372675A1; CA3056881A1; US10367588B2; EP3602845A1; CN110431766A; WO2018172847A1; JP2020516136A; US10608747B2; AU2018236977B2; KR20190127783A; CN110431766B; KR20210035327A; US20180278337A1; JP2021100283A

Abstract

Un receptor óptico (30), que comprende: al menos un oscilador local (32), que proporciona luz de oscilador local en una frecuencia del oscilador local, un combinador/divisor (34) para acoplar una señal óptica con la luz del oscilador local a fin de proporcionar una primera señal óptica acoplada y una segunda señal óptica acoplada que tienen polarizaciones ortogonales, dos convertidores optoeléctricos (36) para convertir la primera señal óptica acoplada y la segunda señal óptica acoplada en la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica, un primer rectificador (44) para rectificar la primera señal eléctrica y convertirla en una señal de datos invertida, un segundo rectificador (44) para rectificar la segunda señal eléctrica y convertirla en una señal de datos no invertida; y un sustractor (46) para combinar la señal de datos invertida y la señal de datos no invertida restando o sustrayendo una de otra.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas, dispositivos y métodos de comunicación óptica que incluyen receptores ópticos de alto rendimiento ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la invención

[0001] De manera general, la presente invención está relacionada con los sistemas de comunicación óptica y los receptores ópticos con un rendimiento mejorado. Más específicamente, la presente invención está relacionada con los sistemas de comunicación óptica y los receptores ópticos que utilizan osciladores locales para proporcionar sistemas y receptores con un mejor rendimiento para sistemas coherentes y no coherentes.

Técnica anterior

[0002] Un sistema de comunicación implica el envío de información entre un emisor y un receptor. La generación, transmisión y recepción de las señales que transportan la información es sumamente importante para la sociedad. En los sistemas de comunicación óptica, la eficacia del sistema a la hora de transportar información está relacionada con la capacidad para controlar el rendimiento óptico y eléctrico de los equipos del sistema. Por ejemplo, cuando se utilizan láseres modulados directamente, a menudo se produce un 'chirping' o chirrido de frecuencia que hace que la longitud de onda -o la frecuencia- óptica dependa de la potencia óptica.

[0003] Diversas soluciones, como los moduladores externos y los láseres con una baja anchura de línea, si bien son eficaces, aumentan los costes del sistema óptico. El documento US2016/352432A1 proporciona otra opción de utilizar osciladores locales y convertidores óptico-eléctricos en receptores y sistemas que permiten el uso de una gama más amplia de componentes y condiciones.

[0004] El documento 'Signal processing in an optical polarization diversity receiver for 560-Mbi t/s ASK heterodyne detection', JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, IEEE SERVICE CENTER, Nueva York, NY, EE. UU., vol. 7, n23, 1 de marzo de 1989 (1989-03-01), páginas 459-464, XP011479323, ISSN: 0733-8724, DOI:10.1109/50.16881, de ENNING, et al., desvela un receptor que convierte por separado los dos componentes de la señal de polarización ortogonal en las respectivas señales electrónicas y posteriormente suma o combina ambas señales electrónicas.

[0005] Sin embargo, sigue existiendo la necesidad de contar con sistemas de comunicaciones ópticas con un menor coste y un mayor rendimiento. Esta necesidad es especialmente acuciante en las redes de metro y las redes de acceso, donde los sistemas de alto rendimiento no son viables económicamente.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0006] La presente invención aborda las necesidades mencionadas anteriormente proporcionando sistemas, dispositivos y métodos de comunicación que incluyen controlar la frecuencia del láser de un oscilador local en un sistema de detección de señales ópticas, reducir la dependencia del rendimiento del sistema respecto a la polarización óptica, y/o permitir la detección de señales ópticas en un ancho de banda amplio para señales AM y FM y señales combinadas AM/FM que usan diversos formatos de modulación que incluyen dos o más niveles, como 0/1, duobinario, y otros formatos avanzados con múltiples niveles.

[0007] Los sistemas ópticos de la presente invención incluyen receptores ópticos que pueden incluir:

• uno o más osciladores locales, de manera que cada uno de ellos proporciona luz en la frecuencia de un oscilador local;

• al menos un dispositivo de acoplamiento para acoplar la señal óptica codificada con la luz procedente de los osciladores locales y obtener una señal óptica combinada;

• un divisor/combinador de haces polarizantes para separar la señal óptica codificada, y posiblemente la luz LO, en señales combinadas polarizadas ortogonalmente;

• dos o más convertidores optoeléctricos con un ancho de banda de frecuencia predefinido, para proporcionar las correspondientes -dos o más- corrientes de señal codificadas, de manera que un tipo de estado(s) puede tener una frecuencia de oscilación más alta que otro tipo de estado(s);

• dos rectificadores (por ejemplo, detectores de envolvente) para rectificar la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica y proporcionar una primera señal eléctrica rectificada y una segunda señal eléctrica rectificada; y

• un combinador para combinar la primera señal eléctrica rectificada y la segunda señal eléctrica rectificada.

[0008] En diversas realizaciones, el desplazamiento de frecuencia del oscilador local se selecciona para que dependa del mencionado ancho de banda de frecuencia y se controle -sin tener que usar un bucle de bloqueo de fase- mediante la monitorización de las características eléctricas de las señales.

[0009] En diversas realizaciones, el sistema óptico utiliza un receptor para recibir señales de múltiples transmisores ópticos en sistemas TDM, WDM y TWDM, de manera que los receptores ópticos incluyen convertidores optoeléctricos que tienen un ancho de banda que es considerablemente mayor que la tasa de bits y el ancho de banda de la señal óptica y tienen en cuenta el 'chirping' o chirrido de frecuencia, la oscilación espectral en modo ráfaga, la temperatura y el envejecimiento, por ejemplo, y los fotodiodos y los rectificadores tienen un ancho de banda de 40 GHz para una señal de tasa de bits de 10 Gbps. El oscilador local se controla para hacer posible una recepción eficaz de la señal, de manera que el ancho de banda del receptor abarca uno o más canales de longitud de onda en la red óptica pasiva y los sistemas amplificados.

[0010] Por consiguiente, la presente divulgación aborda la necesidad existente de contar con sistemas y receptores con un mejor coste y rendimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES

[0011] Las ilustraciones adjuntas se incluyen con el fin de ilustrar de forma ejemplar diversos aspectos de la presente invención, y no pretenden limitar la invención, de manera que:

Las Figuras 1A y 1B muestran realizaciones ejemplares de sistemas ópticos.

La Figura 2 (FIG. 2) muestra realizaciones ejemplares de terminales/regeneradores de línea óptica.

Las Figuras 3, 4, 7A, 7B y 9 muestran realizaciones ejemplares de receptores ópticos.

Las Figuras 5A y 5B muestran realizaciones ejemplares de combinadores y osciladores locales.

Las Figuras 6, 8 y 11 muestran datos de rendimiento ejemplares.

La Figura 10 muestra un ejemplo de un espectro de señal y de posiciones del LO (oscilador local) con una ventana de un canal de longitud de onda en un sistema.

[0012] En las ilustraciones y la descripción detallada, los números de referencia iguales o similares pueden identificar elementos iguales o similares. Debe entenderse que las implementaciones, características, etc. descritas en relación con las realizaciones de figuras específicas pueden implementarse en relación con otras realizaciones de otras figuras, a menos que se indique expresamente lo contrario o que no sea posible por cualquier otro motivo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0013] Los sistemas ópticos 10 de la presente invención pueden utilizarse en diversas configuraciones conocidas de sistemas uni o bidireccionales, las cuales pueden ser configuraciones de punto o multipunto a punto o multipunto con nodos desplegados en topologías de redes lineales, anulares, de malla y otras. En general, el sistema 10 puede desplegarse usando espacio libre y/o fibra óptica, pero debe entenderse que muchas de las aplicaciones pueden requerir un sistema basado en la fibra óptica.

[0014] Asimismo, generalmente el sistema óptico 10 puede admitir o ser compatible con uno o más canales de longitud de onda que pueden disponerse en una red o cuadrícula de canales en varios rangos del espectro óptico. Por ejemplo, un sistema de un solo canal puede funcionar con un canal de longitud de onda de aproximadamente 1310 nm y/o 1550 nm. Mientras que los sistemas de multiplexado denso por división en longitudes de onda (DWDM), por ejemplo, pueden dividir el espectro óptico que teóricamente va de 1490 a 1625 nm (banda S, banda C, banda L) en docenas de canales de longitud de onda que tienen anchos de banda fijos o variables, como 50 GHz, 100 GHz, etc., dependiendo del diseño y la aplicación del sistema 10. Por ejemplo, el sistema puede definirse o delimitarse con canales de longitud de onda basados en la red o cuadrícula de la UIT (https://www.itu.int/itut/recommendations/rec.aspx?rec=11482). Las señales ópticas pueden transmitirse a través del sistema 10 en longitudes de onda que se encuadran dentro de uno de los canales de longitud de onda. Si bien la red de canales puede ser continua, de manera que los canales adyacentes que comparten un borde o límite de canal, el sistema 10 puede proporcionar una banda de protección situada cerca del límite del canal. La banda de protección es un rango de longitudes de onda que es adyacente a un límite de canal en el que no deben transmitirse señales ópticas, y se usa para reducir el nivel de interferencia entre las señales de canales adyacentes.

[0015] Las Figuras 1A y 1B muestran realizaciones ejemplares de un sistema óptico 10 con enlaces punto a multipunto (1A) y enlaces punto a punto (1B) entre nodos. Los enlaces pueden ser enlaces de comunicación óptica independientes o pueden formar parte de una red más amplia como la descrita en el párrafo anterior, que puede incluir interruptores o conmutadores ópticos, multiplexores de adición/sustracción (OADM), amplificadores ópticos (OA), etc.

[0016] En la Figura 1A, las realizaciones ejemplares del sistema óptico 10 pueden incluir un regenerador o terminal de línea óptica (OLT) 12. El OLT 12 puede tener comunicación óptica uni o bidireccional -a través de una o más fibras ópticas 14- con una o más unidades de red óptica (ONU) 16. Los OLTs 12 y las ONUs 16 pueden estar conectados a una o más líneas de entrada/salida 18, que pueden ser ópticas y/o eléctricas dependiendo de la implementación de la red.

[0017] La Figura 1B muestra realizaciones ejemplares del sistema óptico 10 que incluyen un enlace punto a punto entre dos OLTs 12. Las realizaciones de las Figuras 1A y 1B pueden incluir -o no- amplificadores ópticos 20 dependiendo de la configuración de la red.

[0018] Las realizaciones de las Figuras 1A y 1B pueden desplegarse en diversas capas de la red, incluidas las capas de metro y las capas de acceso de la red. En las redes de acceso que incluyen 'fronthaul', 'backhaul' y agregación, el sistema 10 puede funcionar como una red óptica pasiva ('PON') o puede incluir amplificadores de línea 20 para proporcionar amplificación entre los nodos.

[0019] La Figura 2 muestra realizaciones ejemplares de nodos OLT 12 y ONU 16 que pueden incluir un combinador/divisor óptico 22 que puede combinar y/o separar o dividir señales ópticas cuando se utiliza más de un transmisor o receptor (OTRx) 24 en el sistema 10.

[0020] El combinador/divisor óptico 22 puede incluir acopladores pasivos y multiplexores y demultiplexores específicos de longitudes de onda dependiendo de que el sistema óptico se despliegue como un sistema de una sola longitud de onda y/o un sistema de multiplexado por división en longitudes de onda. Por ejemplo, el sistema óptico 10 puede desplegarse como un sistema de multiplexado por división de tiempo ('TDM'), un sistema de multiplexado por división de longitud de onda ('WDM') o un sistema de multiplexado por división de tiempo y longitud de onda ('TWDM'), de manera que cada ONU 16 que se comunica con el OLT 12 puede utilizar las mismas o diferentes longitudes de onda, como se explicará con más detalle más adelante. Debe entenderse que, si un nodo del sistema sólo transmite y/o recibe un canal y sólo hay un canal en el enlace de fibra 14 que conecta los nodos, en los nodos puede usarse el combinador/divisor óptico 22.

[0021] El transmisor o receptor (OTRx) 24 puede incluir solo transmisores o receptores, transmisores y receptores separados, o transceptores, dependiendo de la configuración del sistema. En diversas realizaciones, puede resultar rentable utilizar transceptores integrados para reducir los costes, pero en otras realizaciones puede ser más conveniente usar transmisores y receptores separados, y también optar simplemente por una comunicación unidireccional.

[0022] Generalmente, el transmisor óptico del OTRx 24 incluye una o más fuentes ópticas de longitud de onda fija o sintonizable, por ejemplo láseres con un ancho de línea amplio o estrecho. La información en uno o más flujos de información puede transmitirse a la luz -es decir, la portadora óptica- emitida por la fuente modulando directamente la fuente, modulando la luz mediante un modulador externo, y/o convirtiendo las portadoras eléctricas que transportan la información para que produzcan la señal óptica que transporta la información en una o más longitudes de onda/frecuencias.

[0023] La información puede transmitirse utilizando una o más técnicas de modulación, incluyendo la modulación de amplitud (AM), la modulación de frecuencia (FM) o una combinación de AM y FM. Asimismo, la información puede transmitirse en formato analógico o digital utilizando diversos formatos de modulación que admiten dos o más niveles de modulación, por ejemplo, estados "0" y estados "1", RZ, NRZ, etc. Pueden usarse formatos de modulación avanzados/de orden superior/multi-nivel, como el duobinario y otras constelaciones de orden superior, para permitir más bits de información por símbolo transmitido, o para permitir el uso de componentes con un ancho de banda menor que el ancho de banda de la señal binaria equivalente. Por ejemplo, un sistema que utilice cuatro niveles de amplitud podrá codificar dos bits por símbolo, un sistema que utilice cuatro niveles de frecuencia podrá codificar dos bits por símbolo, un sistema que utilice de manera independiente cuatro niveles de amplitud y cuatro niveles de frecuencia podrá codificar cuatro bits por símbolo, y un sistema duobinario o un sistema de respuesta parcial de otro orden superior podrá codificar uno o más bits por símbolo usando un espectro de frecuencia reducido. Además de la amplitud y la frecuencia, la información también puede codificarse en la fase de la portadora, en la polarización de la portadora, como variaciones en la anchura del pulso o como variaciones en la posición del pulso.

[0024] Asimismo, debe entenderse que puede realizarse un procesamiento de señal adicional -como la corrección de errores hacia adelante (FEC)- en la información antes de la transmisión como señal óptica. En diversas realizaciones pueden usarse la corrección de errores y/o los comprobadores o medidores a fin de proporcionar un 'feedback' o retroalimentación para controlar diversos transmisores y receptores del sistema 10.

[0025] En diversas realizaciones, la señal puede codificarse con uno o más dispositivos simultáneos de AM y/o FM, tales como láseres con chirrido de frecuencia o frecuencia 'chirpeada', láseres modulados directamente (DML), láseres modulados externamente (EML), láseres de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL), etc. Tanto los DML como los VCSEL tienen un ancho de línea amplio y generalmente son de bajo coste. En diversas realizaciones puede usarse una AM pura para la modulación de señal, usando para ello un modulador externo con una amplia variedad de láseres, como es bien sabido en este campo.

[0026] Independientemente de cómo se genere la señal de AM y/o FM, la modulación de frecuencia es responsable de que los diferentes estados se conviertan en diferentes frecuencias, mientras que la modulación de amplitud es responsable de separar los diferentes estados en amplitud, proporcionando así -de manera conveniente- información adicional de los diferentes estados, de una forma que no incluyen los sistemas convencionales.

[0027] Las diferentes frecuencias -esto es, los diferentes estados- están separadas por una separación de frecuencia, también denominada 'cambio o desplazamiento FM'. Así, el desplazamiento FM se define como la separación de frecuencia entre los dos estados de la señal de frecuencia modulada (FM). Por ejemplo, el desplazamiento FM es la diferencia entre los estados '0' y el estado '1' de la señal combinada AM-FM, es decir, la señal óptica.

[0028] La Figura 3 muestra realizaciones ejemplares de receptores ópticos 30 que pueden usarse en el OTRx 24 separados del transmisor óptico o como parte de un transceptor. Debe entenderse que otros receptores ópticos del sistema óptico 10 pueden ser diferentes a las realizaciones que se muestran en la Figura 3.

[0029] Generalmente, el receptor óptico 30 puede incluir una o más fuentes ópticas 32 de 'osciladores locales' ('OL') fijos o sintonizables, tales como láseres con diferentes anchos de línea, para proporcionar luz de OL en una o más frecuencias del oscilador local, que pueden estar desplazadas respecto a la frecuencia de la señal óptica, es decir, se trata del desplazamiento de frecuencia OL. El láser del oscilador local óptico (LO) emite luz en una frecuencia óptica (Flo) que está desplazada respecto a la frecuencia central de señal (Fc) debido al desplazamiento de frecuencia, o diferencia de frecuencia (dF).

[0030] Un combinador/divisor 34 combina una señal óptica entrante con la luz OL y emite al menos dos señales ópticas combinadas, por ejemplo COS1 y COS2, a un número correspondiente de convertidores 'de óptico a eléctrico' (OE) 36, como los fotodiodos. Por ejemplo, puede usarse un acoplador PM 2x2 o combinadores y divisores diferentes. Los convertidores OE 36 emiten las correspondientes señales eléctricas en la frecuencia del desplazamiento de frecuencia OL, por ejemplo ES1 y ES2. Las correspondientes señales eléctricas pueden enviarse a la unidad de procesamiento eléctrico 38, que puede rectificar y emitir la información como una señal eléctrica en la línea de salida 18 para un procesamiento adicional de la señal en el receptor y/o una transmisión adicional hacia dentro o fuera del sistema 10.

[0031] La Figura 4 muestra diversas realizaciones de un receptor óptico 30 en las que el combinador/divisor 34 puede proporcionarse en forma de combinadores 40 y divisores 42 separados, e incluidos en el receptor 30.

[0032] El combinador 40 puede proporcionarse en forma de acoplador pasivo, por ejemplo un acoplador 50/50, pero también pueden usarse otros ratios o relaciones de combinación. El divisor o separador 42 puede ser un divisor de haz de polarización (PBS) que separa la señal óptica combinada proporcionada por el acoplador 38 en señales ópticas combinadas polarizadas ortogonalmente. Por consiguiente, en cada eje, la señal óptica de datos y la señal OL están alineadas en cuanto a la polarización. Debido a la polarización desconocida de la señal óptica entrante, las señales detectadas deben combinarse tras la fotodetección para recuperar completamente la información transportada por la señal óptica entrante.

[0033] La potencia de la señal óptica distribuida entre las dos ramas de salida del PBS 42 puede ser igual o no, ya que la orientación de la polarización de la señal óptica entrante puede ser desconocida. En diversas realizaciones en las que se conoce la polarización de la señal óptica entrante, el combinador 40 puede ser un combinador de polarización y la polarización de la luz OL y la señal óptica pueden combinarse de un modo conocido, de manera que la señal óptica combinada (señal entrante y luz OL) puede separarse en una polarización con una proporción de 50/50 u otra proporción, según desee una persona con conocimientos y habilidades comunes en este campo.

[0034] En diversas realizaciones, la polarización de la luz OL está orientada a 45 grados entre los principales ángulos del PBS para distribuir uniformemente la potencia del OL entre los dos brazos del PBS. A medida que varía la polarización de la señal, la potencia de la señal se distribuirá de forma acorde entre ambos brazos. Por consiguiente, las salidas de los dos fotodiodos variarán de la misma manera. Cuando la señal está completamente alineada a lo largo de un brazo, este PD tendrá una salida alta alrededor de la frecuencia de desplazamiento dF y el otro brazo tendrá una salida de cero alrededor de la dF. Cuando la señal se distribuye uniformemente entre los dos brazos, las salidas de PD alrededor de la dF son iguales. Al combinar las dos salidas, se reduce la dependencia global del sistema respecto a la polarización de la señal entrante.

[0035] En diversas realizaciones, como las que se muestran en las Figuras 5A y 5B, la luz OL puede combinarse con la señal óptica entrante usando otro PBS 42 (después de que la señal óptica se divida en dos señales ópticas, OS1 y OS2, usando el divisor de haz de polarización 42). La combinación puede realizarse utilizando combinadores de mantenimiento de polarización 44. Puede usarse fibra de mantenimiento de la polarización entre el OL 32, el divisor de polarización 42 y los combinadores de polarización 44 para controlar la distribución de la luz OL entre las señales ópticas acopladas. Si bien puede resultar conveniente proporcionar cantidades sustancialmente similares de luz OL a cada señal óptica, una persona con conocimientos y habilidades comunes en este campo puede variar las cantidades relativas proporcionadas.

[0036] La Figura 5A muestra realizaciones en las que la luz OL de una fuente OL 32 puede dividirse -usando el divisor de haz de polarización 42- en una proporción de 50/50 u otras proporciones, según se desee, y posteriormente la luz OL dividida se combina con las señales ópticas OS1 y OS2, que se han dividido usando un segundo divisor de haz de polarización 42 (no se muestra).

[0037] La Figura 5B muestra realizaciones en las que la luz OL de dos o más fuentes OL 32 puede combinarse con las señales ópticas OS1 y OS2 que se han dividido usando el divisor de haz de polarización 42. Debe entenderse que la luz OL de las dos o más fuentes OL 32 puede combinarse por separado con las señales ópticas divididas, tal y como se muestra, o bien la luz OL puede combinarse y después dividirse (como en la Figura 5A) antes de combinarse con las señales ópticas.

[0038] La Figura 6 muestra un gráfico del -log(BER) en relación con la potencia de entrada del receptor, de manera que la polarización se alinea con un brazo (0/100 - naranja) o se alinea a medio camino entre ambos brazos (50/50 -rojo) usando una realización del receptor 30, como las que se muestran en la Figura 4. Se observa un rendimiento casi idéntico.

[0039] Otras maneras de obtener la independencia de polarización pueden consistir en usar la aleatorización de polarización y el control de polarización adaptativo automático o manual.

[0040] En diversas realizaciones, el (los) oscilador(es) local(es) 32 puede(n) ser un láser refrigerado o no refrigerado, como un VCSEL, DFB, DBR, ECL u otro tipo de láser. El oscilador local 32 puede sintonizarse a una frecuencia o una longitud de onda de la señal. Esto puede hacerse con una configuración 'en banda' o 'fuera de banda'. En una configuración 'en banda', el OL se sintoniza a una frecuencia o longitud de onda dentro del espectro de la señal. En una configuración 'fuera de banda', el OL 32 se sintoniza a una frecuencia o longitud de onda fuera del espectro de la señal. De esta manera, puede obtenerse la selectividad de la longitud de onda usando el oscilador local 32. Usar el oscilador local 32 como selector de longitud de onda permite que el sistema funcione con o sin filtros ópticos.

[0041] Al sintonizar el oscilador local 32 a una frecuencia, en la que se ubica un tipo de estado, el estado puede convertirse a una frecuencia que puede ser inferior a la de otro estado convertido. En general, la señal puede convertirse a una frecuencia que es igual a la diferencia de frecuencia instantánea entre la señal y el OL 32. En algunas realizaciones, la sintonización puede depender del sistema; más particularmente, la sintonización puede depender de la temperatura. Así, la sintonización a un determinado estado puede incluir sintonizar el OL 32 a una frecuencia o longitud de onda dentro o fuera del espectro.

[0042] En diversas realizaciones que usan la FM, el oscilador local 32 tiene una frecuencia superior a uno de los estados. En diversas realizaciones que usan la AM y/o la FM, el desplazamiento de frecuencia dF del oscilador local es mayor que el ancho de banda del convertidor opto-eléctrico cuando el convertidor opto-eléctrico se determina en base al ancho de banda esperado de la señal. Por ejemplo, el desplazamiento de frecuencia dF del oscilador local puede seleccionarse para que sea entre 1 y 1,5 veces el ancho de banda del convertidor optoeléctrico y/o del rectificador eléctrico.

[0043] El desplazamiento de frecuencia -o diferencia de frecuencia- dF del oscilador local puede controlarse en un valor deseado monitorizando y sintonizando la frecuencia del oscilador local de tal manera que se mantenga el desplazamiento de frecuencia deseado para el oscilador. Por ejemplo, el oscilador local puede sintonizarse aislando componentes de frecuencia específicos de las señales eléctricas después del rectificador y el filtro paso bajo, y sintonizando la frecuencia del oscilador local de tal manera que se maximicen estos componentes de frecuencia específicos. Con esta medida puede obtenerse un rendimiento óptimo aislando el componente de frecuencia deseado y utilizándolo como señal de control para el sistema de sintonización del oscilador local. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante el filtrado.

[0044] Cabe destacar que la presente invención permite rastrear o monitorizar la frecuencia del OL con la señal sin bloquear la fase o las frecuencias de la señal y la luz del OL mediante bucles de bloqueo de fase (PLL) u otras técnicas convencionales para bloquear la señal y la luz del OL. En lugar de ello, puede controlarse el desplazamiento de frecuencia entre la luz del OL y la señal óptica o la posición de la luz del OL en relación con la frecuencia del canal de longitud de onda. Además, el sistema puede funcionar sintonizando el OL (y no la señal), lo cual puede ser fundamental en diversas aplicaciones.

[0045] Las Figuras 7A y 7B muestran diversas realizaciones del receptor óptico 30, en las que se puede aplicar la técnica de 'dithering' (o ruido aleatorio) a la señal para permitir la monitorización y el control de la frecuencia de la luz del OL. El 'dithering' puede aplicarse a la luz del OL y/o a la señal óptica entrante y extraerse de un circuito de recuperación de reloj 46 y/o usando un oscilador local de RF que opere en o cerca de la frecuencia de desplazamiento del OL deseada de la señal.

[0046] En las realizaciones de la Figura 7A, puede usarse un 'tap' o pulso del reloj recuperado para proporcionar la señal de control para el OL 32. Mediante la aplicación de una señal oscilatoria -o señal 'dither'- al control de la temperatura y/o la polarización del OL, el correspondiente cambio en la potencia de la señal de control del OL (esto es, el reloj recuperado) permitirá identificar si es necesario ajustar o sintonizar el OL hacia arriba o hacia abajo o si está en un nivel óptimo.

[0047] En las realizaciones de la Figura 7B, un 'tap' o pulso de la señal recibida después del convertidor OE 36 puede mezclarse eléctricamente con un tono de RF en una frecuencia Fopt correspondiente al desplazamiento de frecuencia dF 'diana' -u 'objetivo'- deseado entre la señal y la luz láser del OL. La salida del mezclador será una señal centrada en la frecuencia intermedia Fi entre la dF instantánea y la Fopt. En el punto óptimo de dF=Fopt, la señal tras el mezclado será una señal de banda base con un término DC fuerte. Después del mezclador, un filtro paso bajo con una frecuencia de corte igual a la tolerancia deseada de dF (por ejemplo, un filtro paso bajo de 1 GHz si se puede aceptar una tolerancia de /? 1GHz en el dF) y un detector simple de potencia, voltaje o corriente proporcionará una señal de control que puede usarse para controlar la frecuencia del OL para un dF óptimo. Mediante la aplicación de una señal oscilatoria -o señal 'dither'- al control de la temperatura y/o la polarización del OL, el correspondiente cambio en la potencia de la señal de control del OL permitirá identificar si es necesario ajustar o sintonizar el OL hacia arriba o hacia abajo o si está en un nivel óptimo.

[0048] Otras variantes potenciales del sistema de sintonización del OL también incluyen:

a) usar la tensión o la corriente CC en el detector de envolvente,

b) integrar la potencia en una banda de frecuencias desde la CC hasta una frecuencia inferior a la tasa de símbolos de la señal. La frecuencia superior de esta integración se selecciona de forma que se maximice la correlación entre las señales detectadas y la potencia en la banda de frecuencia integrada, y

c) elegir el pico de frecuencia estrecho en la tasa de símbolos de la señal. Si se utiliza un sistema de recuperación de reloj, el reloj recuperado puede usarse como señal de control.

[0049] El sistema de sintonización del OL puede usarse dinámicamente para rastrear y ajustar la frecuencia de la señal del OL tras una frecuencia de señal óptica que varía lentamente (de nanosegundos a años) mediante el uso de una o más de las tres variantes mencionadas anteriormente a fin de monitorizar y alterar la frecuencia del OL, lo cual incluye la modificación de la corriente de polarización, la temperatura u otras técnicas de modificación de la longitud de onda de láser.

[0050] El rastreo puede ser continuo o realizarse periódicamente, como por ejemplo en franjas de tiempo específicas. En diversas implementaciones, se usa un rastreo dinámico para compensar la oscilación de la frecuencia del láser de señal ('chirrido' o 'chirp') en las comunicaciones de multiplexado por división de tiempo (TDM) en las que se produce un 'chirp' del láser debido a una operación de apagado/encendido.

[0051] En otra implementación de la invención, el sistema de rastreo se usa para compensar los cambios en la frecuencia/longitud de onda del láser de señal debido al envejecimiento o las fluctuaciones en la corriente de polarización o la temperatura.

[0052] En una tercera implementación de la invención, el sistema de rastreo se usa para controlar el tiempo de conmutación de canales en un sistema WDM reconfigurable.

[0053] Una cuarta implementación de la invención incluye rastrear la frecuencia/longitud de onda de la señal dentro de un rango predeterminado de longitudes de onda/frecuencias ópticas especificado como la ventana de longitud de onda del canal en un sistema WDM.

[0054] La Figura 8 muestra ejemplos de un diagrama de ojo (a-b) y del espectro de potencia (c-d) después del sistema de conversión descendente, implementado como un detector de envolvente (descrito a continuación), para una señal óptica de 10 Gbps sin retorno a cero -y de modulación digital de amplitud u 'on-off-keying'- detectada por un amplificador receptor mediante el batido óptico en los fotodetectores usando luz OL en una frecuencia seleccionada de tal manera que el dF sea igual a 10 GHz y 18 Ghz, respectivamente. La potencia que entra en el detector de envolvente (sistema de conversión descendente) es la misma en ambos casos. Resulta evidente que el diagrama de ojo es más abierto y, por lo tanto, que los datos originales se han recuperado mejor para Fc=10 GHz. Comparando ambos espectros, se observa que hay más contenido por debajo de 5 GHz para Fc=10 GHz. Por consiguiente, se puede observar que la potencia a bajas frecuencias puede usarse directamente como indicador para la sintonización óptima del OL.

[0055] En diversas realizaciones, los convertidores de óptico a eléctrico 36 pueden implementarse como fotodiodos (PD) para convertir la primera señal óptica combinada y la segunda señal óptica combinada en la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica. En diversas realizaciones, el PD 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 tienen un ancho de banda operativo asociado que puede ajustarse para que sea aproximadamente igual o mayor que el ancho de banda de la señal óptica entrante. Por ejemplo, en diversos sistemas WDM o de un solo canal 10, el ancho de banda del PD 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 pueden ajustarse para que sean entre 1,5 veces y 2 veces el ancho de banda de la señal óptica.

[0056] En diversas realizaciones, los receptores ópticos pueden ser receptores de canal de longitud de onda, de manera que el convertidor electroóptico 36 y las unidades de procesamiento eléctrico 38 pueden tener un ancho de banda que se delimita, o se establece, basándose en el ancho de banda de los canales de longitud de onda del sistema 10 y no en el ancho de banda de la señal. A menudo, el canal de longitud de onda es sustancialmente mayor que el ancho de banda de la señal que se detecta. Estas realizaciones de receptores de canal de longitud de onda son particularmente útiles en un sistema 10 que utiliza transmisores sin control de frecuencia de la fuente óptica y/o en configuraciones de sistemas TWDM que utilizan un receptor óptico, como en un OLT 12, para recibir señales ópticas de múltiples transmisores en múltiples ONUs. Por ejemplo, en un sistema 10 que tiene una red o cuadrícula de canales con una longitud de onda de 50 GHz, el ancho de banda del convertidor OE y la unidad de procesamiento eléctrico 38 puede ser de 40 GHz, si bien el ancho de banda de la señal óptica es significativamente menor, por ejemplo una señal óptica codificada NRZ con una tasa de bits de 2,5 Gbps, 10 Gbps, 25 Gbps, o cualquier otra señal óptica que esté contenida dentro del ancho de banda del canal de longitud de onda asignado. En diversos sistemas WDM y de un solo canal (o monocanal), el ancho de banda del receptor del canal de longitud de onda puede definirse o delimitarse basándose en el ancho de banda del canal de longitud de onda y ser muy similar al ancho de banda del canal de longitud de onda, por ejemplo, aproximadamente 40 GHz de ancho de banda del receptor en una red o cuadrícula de 40-50 GHz, o bien puede ser un ancho de banda diferente basado en el canal de longitud de onda, por ejemplo, con un receptor de 40 GHz para señales de 10 Gbps en una red de canales de longitud de onda de 100 Ghz.

[0057] En estas realizaciones, el OL puede tener una frecuencia fija definida o delimitada por el canal de longitud de onda asignado (es decir, el ancho de banda del canal tal y como se define o delimita en el sistema), y no por la señal. La señal puede desplazarse dentro del canal de longitud de onda asignado, mientras que el OL generalmente permanece con una frecuencia fija, ya sea cerca del límite del canal de alta frecuencia o del límite del canal de baja frecuencia, en o cerca de la banda de protección.

[0058] La Figura 9 muestra varias realizaciones del receptor óptico 30 en las que el convertidor OE 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 para una tasa de bits de 10 Gbps (NRZ) pueden implementarse con un ancho de banda de 40 Ghz. Podemos referirnos al ancho de banda del convertidor OE 36 como el ancho de banda del canal del receptor. La frecuencia de la señal óptica puede ubicarse en cualquier punto dentro del canal de longitud de onda asignado, lo cual permite la aparición de variaciones debido a la tasa de bits y el ancho de banda de la señal, el 'chirp', la deriva debida al envejecimiento y la variación de la temperatura y las variaciones de transmisor a transmisor en los sistemas TDM, WDM y Tw Dm .

[0059] La Figura 10 muestra posiciones de longitudes de onda ejemplares de señales ópticas dentro del rango de longitudes de onda del canal de longitud de onda. Mientras que la frecuencia central de la señal óptica puede variar de manera significativa dentro del canal de longitud de onda, la frecuencia del OL puede permanecer generalmente fija cerca del borde del canal, en o cerca de la banda de protección. En diversas realizaciones, puede resultar conveniente variar la frecuencia del OL.

[0060] Para los sistemas 10 en los que se asigna una ventana de canal de frecuencia o longitud de onda específica para la señal óptica, puede usarse un convertidor optoeléctrico de banda ancha para acomodar las señales de diversas frecuencias centrales sin desintonizar el OL. En diversas realizaciones, el desplazamiento de frecuencia de la señal del OL no se define o delimita de forma única, por ejemplo con respecto a la señal, sino que puede definirse o delimitarse con respecto a la ventana del canal de longitud de onda. Como también se muestra en la Figura 10, los límites de la ventana del canal se ilustran con la señal en 3 posiciones diferentes. Si bien la señal ilustrada es una señal combinada de AM/FM, la descripción se aplica igualmente a las señales puras de AM o de FM. En estas realizaciones, el OL está fijo en una posición situada justo fuera del borde del ancho de banda del canal, y puede situarse en el lado de alta frecuencia o en el de baja frecuencia. Para las señales combinadas de AM/FM, puede resultar más preferible situar la frecuencia del OL hacia los componentes de frecuencia de mayor amplitud de la señal.

[0061] La ubicación óptima de la frecuencia del OL puede ser en una frecuencia desplazada de los bordes de la ventana del canal. Preferiblemente, este desplazamiento, o banda de protección, es ligeramente más estrecho que el ancho de banda de la señal. En caso de que la potencia del OL sea significativamente mayor que la de la señal, puede resultar preferible evitar la banda de protección y situar el OL muy cerca del borde de la ventana del canal.

[0062] La frecuencia del oscilador local puede controlarse para que mantenga un desplazamiento de frecuencia del OL fijo o que esté dentro de un rango de desplazamiento, o bien puede bloquearse con respecto a uno de los bordes del canal de longitud de onda, por ejemplo usando un bloqueador de longitud de onda. El batido o pulsación óptica del oscilador local y de la señal puede dar lugar a una pulsación generada por el convertidor optoeléctrico. Esta pulsación -o producto de batido- se situará en una frecuencia entre la banda base y el límite de frecuencia superior igual al ancho de banda del canal de longitud de onda definido. Si bien el ancho de banda combinado (el ancho de banda del canal) de la señal eléctrica que se suministra a la unidad de procesamiento eléctrico 38 puede ser mucho mayor que el ancho de banda de la señal, el ancho de banda del ruido puede gestionarse utilizando filtros eléctricos de paso bajo que en principio se ajustan (el mismo o similar ancho de banda) al ancho de banda de la señal y/o al circuito de detección/decisión del umbral para reducir el ruido a lo largo del canal. Por consiguiente, es posible que la relación o proporción eléctrica señal/ruido no se deteriore por el ruido acumulado resultante de un ancho de banda del receptor que es mucho mayor que la señal. Debe entenderse que el filtro de paso bajo puede proporcionarse antes (Figura 9) o después del combinador.

[0063] La Figura 11 muestra la recepción de señales de 4x10Gbps usando un único receptor óptico en el que cada uno de los cuatro canales de longitud de onda diferentes se selecciona únicamente sintonizando la frecuencia óptica del OL. En este caso, la recepción del ancho de banda de los canales de longitud de onda se ilustra mediante el ajuste o sintonización precisa del OL en cada canal de longitud de onda en vez de sintonizar la longitud de onda de la señal, algo que no pudo hacerse, ya que se trataba de transmisores disponibles comercialmente (compatibles con la ONU NG-PON2) que operan en una red de 100 GHz. El ancho de banda (BW) de 3 dB es de aproximadamente 20 GHz, lo que proporciona un ancho de banda de la ventana del canal de longitud de onda de aproximadamente 30-35 Ghz, incluyendo el BW de la señal (la señal se corta al acercarse al borde de la ventana del canal).

[0064] En diversos sistemas 10, como los PON TWDM (NG-PON2 y otros), puede haber una ventana de longitud de onda de canal especificada para cada canal de longitud de onda. Las señales dispersas o extraviadas fuera de la ventana pueden cortarse y pueden interrumpir los canales WDM adyacentes. El mayor ancho de banda del convertidor OE 36 en las realizaciones del receptor del canal de longitud de onda se enfrenta a varios retos en estos sistemas. Por ejemplo, en diversas implementaciones del sistema, para las transmisiones ascendentes desde múltiples suscriptores (ONU - unidad de red óptica) a la oficina central (OLT - terminal de línea óptica), a cada ONU se le asigna un intervalo de tiempo específico para transmitir. Esto genera los siguientes retos: a) cada transmisor de la ONU puede tener longitudes de onda/frecuencias centrales ligeramente diferentes; b) El encendido/apagado, también llamado 'modo de ráfaga', del transmisor de la ONU puede causar un chirrido o 'chirp' de frecuencia; c) el envejecimiento y las condiciones de funcionamiento de las fuentes ópticas de cada ONU pueden hacer que la frecuencia/longitud de onda de la señal varíen con el tiempo. En cuanto al rendimiento, siempre y cuando la longitud de onda que transmite cada ONU permanezca dentro de la ventana del canal, lo esperable es que el OLT la reciba.

[0065] En diversas realizaciones, el procesador de señales eléctricas 38 puede incluir un rectificador 48 y un combinador 50. La rectificación puede aplicarse digital o analógicamente. Utilizar un rectificador puede proporcionar una reducción de la complejidad computacional y/o del hardware y, en consecuencia, del coste global. Por ejemplo, el rectificador puede usarse sin un convertidor analógico/digital (A/D). Por consiguiente, otra ventaja de la presente invención es la capacidad de eliminar la necesidad de convertidores analógicos/digitales (A/D). La rectificación puede realizarse como una rectificación de media onda, de manera que se elimina la parte positiva o negativa de la señal. La rectificación de media onda puede ser posible con una puerta con una función de transferencia no lineal. La puerta puede estar polarizada, de manera que, por ejemplo, la parte negativa de la señal sea inferior al umbral de la puerta. La rectificación también puede realizarse como una rectificación de onda completa, por ejemplo como un elemento de cuadratura, de manera que todos los valores negativos se convierten en valores positivos. Tal y como se ha explicado, la rectificación puede consistir en una cuadratura. Esta puede implementarse en el 'hardware' o en el 'software'. Cuando se implementa en el 'software', puede implementarse un convertidor analógico/digital antes del procesamiento en un procesador de señales digitales (DSP). Puede obtenerse una alternativa a la cuadratura aplicando la transformada de Hilbert a la señal. Sin embargo, también hay otras posibles soluciones. Entre los ejemplos de rectificadores analógicos se incluyen las puertas XOR y los puentes de diodos. Tanto las puertas XOR como los puentes de diodos permiten el procesamiento de señales en tiempo real sin DSP y, por lo tanto, pueden ser preferibles a un DSP.

[0066] Tal y como se muestra en las Figuras 3, 7A y 7B, los rectificadores 48 pueden implementarse como detectores de envolvente 48. Un primer detector/rectificador de envolvente 48A convierte la primera señal eléctrica procedente de uno de los fotodiodos en una señal de datos no invertida sin retorno a cero (NRZ). Un segundo detector/rectificador de envolvente 48B convierte la segunda señal eléctrica procedente del otro fotodiodo en una señal de datos invertida NRZ. Las señales eléctricas invertidas y no invertidas se combinan para proporcionar la señal eléctrica de datos. El combinador 50 puede ser un amplificador diferencial que realiza una sustracción para recombinar la señal.

[0067] Al combinar las señales después de los detectores de envolvente (es decir, en banda base en lugar de RF), la fase óptica relativa entre las señales de los dos brazos deja de ser importante. Si las señales se combinaran después del PD, pero antes del detector de envolvente, sería necesario ajustar o hacer coincidir la fase de las señales ópticas en ambos brazos.

[0068] Al configurar uno (y solo uno) de los detectores de envolvente de forma que invierta la señal NRZ de salida, los dos brazos pueden combinarse sin pérdidas, sustrayendo uno del otro, por ejemplo en un amplificador diferencial. Si ambos brazos son inversores o no inversores, puede usarse un combinador de potencia resistiva u otro circuito de adición para combinar las señales.

[0069] Posteriormente, la señal eléctrica combinada puede procesarse aún más mediante el receptor óptico 30 y/o transmitirse dentro o fuera del sistema 10.

[0070] La divulgación anterior proporciona ejemplos, ilustraciones y descripciones de la presente invención, pero no pretende ser exhaustiva ni limitar las realizaciones o implementaciones a las formas concretas desveladas. En vista de la divulgación anterior, son posibles las modificaciones y variaciones, o bien pueden desarrollarse poniendo en práctica las implementaciones. Son posibles y están contempladas estas y otras variaciones y modificaciones de la presente invención, y se pretende que la especificación anterior y las siguientes reivindicaciones abarquen dichas modificaciones y variaciones.

[0071] Tal y como se utiliza en el presente documento, el término 'componente' pretende interpretarse de forma amplia como 'hardware', 'firmware' y/o una combinación de 'hardware' y 'software'. Resulta evidente que los sistemas y/o métodos descritos en el presente documento pueden implementarse en diferentes formas de 'hardware', 'firmware' o una combinación de 'hardware' y 'software'. El código especializado de control de 'software' o 'hardware' que se utiliza para implementar estos sistemas y/o métodos no limita las implementaciones. Por consiguiente, el funcionamiento y el comportamiento de los sistemas y/o métodos se han descrito en el presente documento sin hacer referencia a un código de 'software' específico, y se entiende que el 'software' y el 'hardware' pueden estar diseñados para implementar los sistemas y/o métodos basándose en la descripción del presente documento.

[0072] Diversos elementos del sistema pueden utilizar varios niveles de integración fotónica, eléctrica y mecánica. Pueden integrarse múltiples funciones en uno o más módulos o tarjetas de línea que se alojan en uno o más estantes o bandejas ('racks') del sistema 10.

[0073] Los módulos de procesador de 'hardware' pueden incluir, por ejemplo, desde procesadores y CPUs de uso general hasta matrices de puertas programables en campo (FPGAs) y circuitos integrados de aplicación específica (ASICs). Los módulos de 'software' (ejecutados en el 'hardware') pueden expresarse en diversos lenguajes de 'software' (por ejemplo, código informático), incluyendo C, C++, Java™, Javascript, Rust, Go, Scala, Ruby, Visual Basic™, FORTRAN, Haskell, Erlang, y/u otros lenguajes de programación y herramientas de desarrollo orientados a objetos, procedimentales o de otro tipo. El código informático puede incluir microcódigos o microinstrucciones, instrucciones para máquinas, como las producidas por un compilador, código utilizado para producir un servicio web, y archivos que contienen instrucciones de nivel superior que se ejecutan por medio de un ordenador utilizando un intérprete y empleando señales de control, código cifrado y código comprimido.

[0074] En el presente documento se describen algunas implementaciones en relación con los umbrales. Tal y como se utiliza aquí, la expresión 'satisfacer un umbral' puede hacer referencia a que un valor es mayor que el umbral, más que el umbral, más alto que el umbral, mayor o igual que el umbral, menor que el umbral, inferior al umbral, menor o igual que el umbral, igual que el umbral, etc.

[0075] En el presente documento se han descrito algunas interfaces de usuario y/o se han mostrado en las figuras. Una interfaz de usuario puede incluir una interfaz de usuario gráfica, una interfaz de usuario no gráfica, una interfaz de usuario basada en texto, etc. Una interfaz de usuario puede proporcionar información para su visualización. En algunas implementaciones, el usuario puede interactuar con la información, por ejemplo proporcionando datos o información de entrada a través de un componente de entrada de un dispositivo que proporciona la interfaz de usuario para su visualización. En algunas implementaciones, la interfaz de usuario puede configurarse por medio de un dispositivo y/o por parte de un usuario (por ejemplo, el usuario puede modificar el tamaño de la interfaz de usuario, la información proporcionada a través de la interfaz de usuario, la posición de la información proporcionada a través de la interfaz de usuario, etc.). De manera adicional o alternativa, la interfaz de usuario puede preconfigurarse a una configuración estándar, una configuración específica basada en el tipo de dispositivo en el que se visualiza la interfaz de usuario y/o un conjunto de configuraciones basado en las capacidades y/o especificaciones asociadas con el dispositivo en el que se visualiza la interfaz de usuario.

[0076] Si bien en las reivindicaciones se describen diversas combinaciones particulares de características (y/o se desvelan en la especificación), estas combinaciones no pretenden limitar la divulgación de posibles implementaciones. De hecho, muchas de estas características pueden combinarse de maneras que no se describen específicamente en las reivindicaciones y/o no se desvelan en la especificación. Si bien cada reivindicación dependiente que se enumera más abajo puede depender directamente de una sola reivindicación, la divulgación de posibles implementaciones incluye cada reivindicación dependiente en combinación con todas las demás reivindicaciones del conjunto de reivindicaciones.

[0077] No debe interpretarse que ningún elemento, acción o instrucción usado en el presente documento es vital o esencial, a menos que se describa expresamente de este modo. Asimismo, tal y como se utilizan en el presente documento, los artículos 'un' y 'una' pretenden incluir uno o más elementos o componentes, y pueden usarse indistintamente con 'uno o más'. Además, tal y como se utiliza en el presente documento, el término 'conjunto' pretende incluir uno o más elementos o componentes, y puede usarse indistintamente con 'uno o más'. Cuando solo se pretende hacer referencia a un elemento o componente, se utiliza el término 'uno' o un término similar. Asimismo, tal y como se utilizan en el presente documento, los términos 'tiene', 'tener', 'que tiene' o similares deben entenderse en un sentido amplio. Además, se pretende que la expresión 'basado en' signifique 'basado, al menos en parte, en', a menos que se indique expresamente lo contrario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un receptor óptico (30), que comprende:

al menos un oscilador local (32), que proporciona luz de oscilador local en una frecuencia del oscilador local, un combinador/divisor (34) para acoplar una señal óptica con la luz del oscilador local a fin de proporcionar una primera señal óptica acoplada y una segunda señal óptica acoplada que tienen polarizaciones ortogonales,

dos convertidores optoeléctricos (36) para convertir la primera señal óptica acoplada y la segunda señal óptica acoplada en la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica,

un primer rectificador (44) para rectificar la primera señal eléctrica y convertirla en una señal de datos invertida,

un segundo rectificador (44) para rectificar la segunda señal eléctrica y convertirla en una señal de datos no invertida; y

un sustractor (46) para combinar la señal de datos invertida y la señal de datos no invertida restando o sustrayendo una de otra.

2. El receptor (30) de la reivindicación 1, que además comprende al menos un filtro de paso bajo ajustado al ancho de banda de la señal y dispuesto antes o después del sustractor.

3. El receptor (30) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, de manera que la luz del oscilador local (32) incluye una señal oscilatoria -o señal 'dither'-, y la señal oscilatoria se usa para controlar la frecuencia de la luz del oscilador local.

4. El receptor (30) de la reivindicación 3, de manera que el oscilador local (32) se modula directamente con la señal oscilatoria.

5. El receptor (30) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, de manera que el sustractor (46) es un amplificador diferencial.

6. Un sistema de comunicación óptica (10), que comprende:

un transmisor óptico (24) para transmitir una señal óptica portadora de datos que tiene un ancho de banda de señal;

y

un receptor óptico (30) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores para recibir la señal óptica.

7. El sistema (10) de la reivindicación 6, de manera que los dos convertidores optoeléctricos (36) son fotodiodos que tienen un ancho de banda muy similar al ancho de banda de un canal de longitud de onda del sistema, y la frecuencia del oscilador local es fija y está situada cerca de un borde del canal de longitud de onda.

8. El sistema (10) de la reivindicación 6 o la reivindicación 7, de manera que:

el transmisor óptico (24) es uno de los múltiples transmisores ópticos, de manera que cada uno de ellos transmite señales ópticas que tienen un espectro de señal, una frecuencia central y una tasa de bits en un canal de longitud de onda que tiene un ancho de banda de canal; y

el receptor óptico (30) tiene un ancho de banda definido o delimitado en relación con el ancho de banda del canal de longitud de onda para recibir las señales ópticas de cada uno de los múltiples transmisores ópticos.

9. El sistema (10) de la reivindicación 8, de manera que el ancho de banda del canal de longitud de onda es de 40 50 GHz, el ancho de banda del receptor es de 40 GHz y la tasa de bits de la señal es de hasta 25 Gbps.

10. El sistema (10) de la reivindicación 8, de manera que el ancho de banda del canal de longitud de onda es de 100 GHz, el ancho de banda del receptor es de aproximadamente 40 GHz y la tasa de bits de la señal es de hasta 25 Gbps.

11. El sistema (10) de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, de manera que el transmisor óptico (24) utiliza la modulación de amplitud para transmitir datos a una portadora óptica en la frecuencia de la señal y un formato de modulación que incluye al menos dos niveles de amplitud.

12. El sistema (10) de la reivindicación 11, de manera que el formato de modulación es duobinario o RZ o NRZ.

13. Un método que incluye:

combinar, a través de un combinador/divisor óptico (34), la señal óptica de datos transmitida desde un transmisor óptico (24) en un sistema óptico (10) que tiene al menos un canal de longitud de onda, que tiene un ancho de banda del canal de longitud de onda y luz de al menos un oscilador local (32) que tiene una frecuencia de oscilador local para proporcionar una primera señal óptica combinada y una segunda señal óptica combinada que tienen una polarización ortogonal, de manera que la señal óptica tiene un ancho de banda menor que el ancho de banda del canal de longitud de onda;

convertir mediante convertidores optoeléctricos (36) cada una de las señales ópticas combinadas (la primera y la segunda) en las correspondientes señales eléctricas (la primera y la segunda);

rectificar, mediante detectores de envolvente (44), la primera señal eléctrica y convertirla en una señal de datos invertida, y rectificar la segunda señal eléctrica y convertirla en una señal de datos no invertida; y restar o sustraer mediante un sustractor (46) la señal de datos invertida y la señal de datos no invertida.

14. El método de la reivindicación 13, de manera que la conversión incluye proporcionar convertidores optoeléctricos (36) que tienen un ancho de banda muy similar al ancho de banda del canal de longitud de onda, y la frecuencia del oscilador local es fija y está situada cerca de un borde del canal de longitud de onda.

15. El método de la reivindicación 13 o la reivindicación 14, de manera que el sustractor (46) es un amplificador diferencial.