TWI469546B - 光信號領域的重建及恢復 - Google Patents

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Description

光信號領域的重建及恢復
本發明係關於光信號領域之重建及恢復。
線性及非線性效應使在光纖上發射的光信號失真。此類效應包括色散(CD)及自行相位調變(SPM)。光分散補償通常用於減小由於CD引起的信號失真。
電子分散補償(EDC)最近作為可按成本有效方式靈活地減小CD引起之失真的技術而出現。如M.S.O’Sullivan、K.Roberts、及C.Bontu在2005年ECOC'05之論文Tu3.2.1"Electronic dispersion compensation techniques for optical communication systems"中所說明，可在發射器處執行EDC。本文將此舉稱為預先EDC。或者，如S.Tsukamoto、K.Katoh、及K.Kikuchi在2006年5月1日IEEE Photonics Technology Letters第18卷第9版"Unrepeated Transmission of 20－Gb/s Optical Quadrature Phase－Shift－Keying Signal Over 200－km Standard Single－Mode Fiber Based on Digital Processing of Homodyne－Detected Signal for Group－Velocity Dispersion Compensation"，第1016至1018頁中所述，可在接收器處執行EDC，本文將其稱為後EDC。
後EDC具有優於預先EDC之優點，因為後EDC不需要從接收器供應至發射器之性能回授。不幸的是，直接強度偵測，亦稱為平方律偵測，其係目前光纖通信系統之常用光偵測技術，例如藉由光二極體執行之光至電子轉換，僅回復光信號振幅而無法回復光信號相位資訊，從而使後EDC性能遠弱於預先EDC之性能。
若要克服此缺點，從而增強後EDC之性能，Tsukamoto等人之論文建議使用同調偵測，以完全重建光信號之複合領域，即振幅及相位。然而不利地係，與直接強度偵測相比，同調偵測更為複雜，因此執行起來更昂貴及困難。另外不利地係，同調偵測需要使用光局部振盪器(OLO)，以及OLO與信號載波之間的相位及極化追蹤。
根據本發明之原理，藉由結合數位信號處理使用直接差動偵測，在接收器處發展接收之光信號(例如)關於參考點的複合光領域之數位版本，即振幅及相位。
更明確地說，眾所周知，藉由得知信號之強度及相位輪廓，可重建任何信號之複合光領域。可藉由傳統直接強度偵測獲得強度輪廓。關於獲得相位，根據本發明之一方面，使用具有正交相移之一對光延遲干涉儀，即相移間差係π/2，然後使用兩個平衡強度偵測器，首先獲得複合波形之電子類比代表，其包含關於藉由接收之信號內的規定時間差△T分離的相鄰位置間相差之資訊。平衡強度偵測後之第一干涉儀的輸出係複合波形之實部分，而平衡強度偵測後之第二干涉儀的輸出係複合波形之虛部。各平衡強度偵測器之輸出，及若藉由直接強度偵測獲得則為強度輪廓，係使用類比至數位轉換轉換為數位代表。用於類比至數位轉換之樣本週期可短於△T，以便△T之週期內可存在多個樣本。從複合波形之數位代表可獲得藉由△T分離之相鄰位置間的相差。接著，根據獲得之相差，並視需要根據△T之週期內多個樣本間的初始相移，獲得所有樣本間的相位關係。基本上，如此獲得用於接收之信號的絕對相位輪廓，唯一不確定性係恆定相移，其無關緊要。
為簡化必要硬體，視需要，可從複合波形之絕對值接近強度輪廓，而非藉由直接強度偵測獲得。另外，視需要，一旦回復所接收之光信號的強度輪廓及相位輪廓，數位信號處理可用於補償接收之信號內的失真，例如由於色散及SPM引起之信號失真，以便可以電子方式重建最初發射之光信號波形的準確代表。
本發明之技術可適用於各種類型之光差動相移鍵控(DPSK)信號，例如差動二進制相移鍵控(DBPSK)及差動正交相移鍵控(DQPSK)信號。其亦可與振幅偏移鍵控(ASK)、組合式DPSK/ASK、及正交振幅調變(QAM)一起使用。
前文僅說明本發明的原理。因此，應該明白，熟習此項技術人士能夠設計出本文中未明確說明或顯示的各種配置，用以具體化本發明的原理且包括在本發明的精神與範疇之內。而且，本文中提及的所有範例和條件語句主要係旨在僅用於教導目的，並幫助讀者理解本發明之原理及發明者為推進技術所提出的概念，因此應理解本發明並不侷限於此類明確提及的範例和條件。此外，本文所有提及本發明之原理、方面及具體實施例的敘述，及其中的具體範例，係旨在涵蓋所有其結構和功能等效者。並且此類等效者不僅包含目前既有者，亦包含未來開發之等效者，即不論其結構，但執行相同功能的所開發之任何元件。
因此，例如，熟習此項技術人士將明白，本文之方塊圖表示具體化本發明原理之說明性電路的概念觀點。同樣，應明白，任何流程圖、狀態轉變圖、虛擬碼及同類事項代表各種可在電腦可讀媒體中實質上表現並由電腦或處理器執行之程序，不論是否明示顯示此電腦或處理器。
在專屬硬體及能夠與適當軟體一起執行軟體的硬體的使用中，可提供圖式中所示的各元件之功能，包括標記為"處理器"的功能組塊。若由處理器提供，則可由單一專用處理器、單一共用處理器或其中某些可能為共用之複數個個別處理器提供該等功能。此外，術語"處理器"或"控制器"的明確使用不應理解為專指可執行軟體的硬體，並可含蓄地包括但不限於數位信號處理器(DSP)硬體、網路處理器、特定應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)、用於儲存軟體的唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)以及非揮發性儲存器。也可包括其他傳統及/或定制硬體。同樣，圖式顯示的任何開關也僅為概念性的。其功能可藉由程式邏輯之操作、專用邏輯、程式控制與專用邏輯之互動而實施，或甚至可人工實施，從本文中可更明確地理解可由實施者選擇的特定技術。
專利申請範圍中，表達為用於執行特定功能之構件的任何元件旨在包含執行該功能的任何方式。其可包括，例如，a)執行該功能之電性或機械元件的組合或b)任何形式之軟體，因此其包括韌體、微碼等等，其與用於執行軟體之適當電路組合來執行功能，以及耦合至軟體控制電路之機械元件(若有)。如此類申請專利範圍之定義，本發明寓於以下事實，該等功能係藉由按該等申請專利範圍要求之方式組合及整和本文所提及之各種構件而提供。申請者因此認為任何可提供該等功能的構件與本文中所示的構件相同。
本文可將軟體模組，或簡單的暗示為軟體之模組，代表為流程圖元件或其他元件之任何組合，其指示程序步驟及/或文字說明之執行。可藉由明確或暗示地顯示之硬體執行此類模組。
除非本文另外明確指定，圖式未按比例繪製。
說明中，不同圖式中編號相同之組件表示相同組件。
圖1顯示根據本發明之原理配置的一示範性裝置，其通常係在接收器內，以便藉由結合數位信號處理使用直接差動偵測發展接收之光信號的整個複合光領域，以及補償在光信號從來源行進時對光信號造成的各種損害。圖1顯示a)1×3個分光器1001；b)光延遲干涉儀(ODI)1002及1003；c)平衡強度偵測器1011及1013；d)光二極體1015；e)放大器1021、1022及1023；f)光自動增益控制器(AGC)1031、1032及1033；g)類比至數位轉換器(ADC)1041、1042及1043；以及h)數位信號處理單元1050。
更明確而言，1×3個分光器1001複製進入光信號以便產生三個複本。從最初輸入光信號分配給各複本之光功率取決於實施者之判斷力。本發明之一項具體實施例中，分割功率以便將大約百分之40至45之間的輸入功率作為輸出供應至ODI 1002及1003之各個，並將(例如)百分之10與20之間的剩餘功率供應至光二極體1015。
熟習此項技術人士會容易地認識到，光延遲干涉儀(ODI)1002及1003可為具有所需特徵的任何類型之干涉儀。例如ODI 1002及1003可基於熟知的所謂Mach－Zehnder干涉儀。或者，ODI 1002及1003可基於熟知的所謂Michaelson干涉儀。
ODI 1002在其個別兩個懸臂之間的光路徑上具有大約△T之延遲，以及相差，即之偏移，其中,1msps，且m係一整數， (1)且其中TS 係信號之符號週期，sps係類比至數位轉換器1041、1042及1043所採用之每符號樣本數目，m係1與sps之間的整數，且係任意選定數目。如此，ODI 1002及1003之自由頻譜範圍(FSR)，即1/△T，與信號符號速率(SR)如下相關。應注意，根據數值模擬，頃發現，較佳的係將sps設定為值4，且m可為值1、2、3或4。此係由於若充分假定以下所述程序，小於4的sps值傾向於不足以準確地代表信號波形，而大於4之sps僅提供可忽略的改良。
本發明之一項具體實施例中，可藉由調整干涉儀之一懸臂以具有△T*C/n之總長度差，其中C係真空內光速，且n係懸臂介質折射率，然後進一步調整長度以產生之相移，實現延遲差異。應注意在實務中，相移對應於極小長度差，相移部分實際上可稍長或稍短，以便總長度係加或減2π之倍數。如此，即使長度並非精確的，相變有效的係。
用於實現有效長度變化之總長度變化可為長度△T．C/n之某一百分比。雖然高至百分之25亦可行，較佳的係該百分比低於百分之10，當然，長度越準確地匹配實際期望長度，性能越佳。本發明之其他具體實施例中，可在懸臂間分割所需延遲，只要實現所需延遲及相差。熟習此項技術人士會容易地認識到如何發展適當配置以實施ODI 1002。
雖然任何值均可用作相移值，為與傳統接收器相容，如以下所見，可有利地使用特定值。例如，較佳值對於DQPSK係π/4，對DBPSK係0。
ODI 1003類似於ODI 1002，因為其在個別兩個懸臂間的光路徑上具有大約△T之延遲，但其懸臂間具有之相移。因此，ODI 1002與1003之相移間之差係π/2，因此ODI 1002及1003視為具有正交相移。
平衡強度偵測器1011及1013係傳統的。通常，平衡強度偵測器1011及1013之各個由一對精確匹配之光二極體構成。平衡強度偵測器1011及1013將ODI 1002及1003之各懸臂的輸出轉換為電性代表。因此，平衡強度偵測器1011及1013獲得複合波形之實部及虛部的電性版本，其包含關於接收之光信號內藉由△T分離之兩個時間位置間的相差。
光二極體1015執行傳統直接強度偵測，從而以電子形式獲得接收之光信號的強度輪廓。
放大器1021、1022及1023放大分別藉由平衡強度偵測器1011、平衡強度偵測器1013及光二極體1015作為輸出供應的信號。通常，放大器1021、1022及1023將藉由平衡強度偵測器1011、平衡強度偵測器1013及光二極體1015之各種光二極體所輸出的電流轉換為個別對應電壓。為此目的，放大器1021、1022及1023可為透阻抗放大器。另外，放大器1021及1022可為差動放大器。放大後，各輸出通常係單端。可選自動增益控制器(AGC)1031、1032及1033可用於在數位化前標準化電子波形。
類比至數位轉換器(ADC)1041、1042及1043執行放大之信號的"數位取樣"，以發展放大之信號的數位代表。ADC 1041、1042及1043通常具有相同解析度，例如8位元。
數位信號處理單元1050接收放大之信號的數位代表，並根據本發明之一方面發展接收之光信號的振幅及相位輪廓之數位代表。特定言之，重建單元1051執行此發展。另外，根據本發明之另一方面，數位信號處理單元1050可藉由以數位方式補償光信號所經歷之各種傳輸損害，例如色散及/或自行相位調變，發展光信號之最初波形的數位代表，如同在經受所經過之通道內損害前發射之信號。恢復單元1052執行此恢復。最後，解調變及資料回復單元1053執行解調變及對實際位元之轉換。
根據本發明之原理，使用圖1之配置，藉由耦合直接差動偵測與數位信號處理回復整個複合光信號領域的示範性程序如下。首先，使用光二極體1015藉由直接強度偵測獲得接收之光領域的強度輪廓。強度輪廓由I(t)代表，如下計算I(t) ＝y(t)y(t) ＊ (2)其中y(t)係到達耦合器1001時接收之複合光領域，且＊ 表示共軛複數。
平衡偵測器1011及1013之輸出分別係以下複合波形之實部ureal (t)及虛部uimag (t)的類比代表，其包含關於藉由△T分離之兩個時間位置間的相差之資訊， 上式使用以下定義：
放大複合波形u(t)之實部及虛部的類比代表後，藉由(例如)ADC 1041及1042之取樣將其轉換為數位代表。同樣，放大強度輪廓後，亦藉由(例如)ADC 1043之取樣將其轉換為數位代表。ADC 1041及1042可考慮ADC單元，其亦可包括ADC 1043。複合波形及強度輪廓之取樣係在以下時間位置(ts )上執行： 其中t1 係初始任意時間位置，且n係用於顯示如何將等式一般化為任何位元位置的任意選定數目。
例如，若sps＝4，取樣時間位置如下： 獲得複合波形之實部及虛部的數位代表ureal (tS )及uimag (tS )後，將其供應至數位信號處理單元1050。同樣，獲得強度波形之數位代表I(tS )後，亦將其供應至數位信號處理單元1050。
數位樣本首先用於藉由重建單元1051重建接收之光信號的振幅及相位輪廓。此重建步驟可包括以下程序。
首先，來自各取樣波形之樣本群組I(tS )、ureal (tS )及uimag (tS )係選擇為欲一起處理之"訊框"。訊框大小，即獲取樣本之符號數目，係選擇成大於作為光傳輸期間之色散或其他效應的結果在光傳輸期間互動之光符號的最大數目。應注意，互動意味著構成符號之脈衝由於纖維分散特性所導致的脈衝加寬而彼此重疊。例如，對於經歷17,000 ps/nm色散之20－Gb/s DQPSK信號，其對應於藉由1,000 km標準單模纖維(standard single－mode fiber；SSMF)產生的相同分散，互動光符號之最大數目係大約30。對於此一示範性情況，適當訊框大小可為64個符號，或64．sps樣本。
其次，由於光偵測器1011、1013及1015以及ADC 1041、1042及1043之頻寬限制引起的濾波效應可能需要藉由反相濾波數位波形而加以補償。換言之，光偵測器回應及ADC回應之疊加導致的濾波器轉移函數的反轉係以數位方式應用於數位波形。
第三，代表時間上藉由△T分離之樣本間光相差的相位因數，由等式3給出之，可如下獲得
應注意，儘管吾人仍需得知值，等式5之計算在獲得相位因數時有效地移除之影響，以便可具有任意值。可藉由真實搜尋實現值的發現，例如自動化搜尋，其改變值直至發現最佳猜想。產生至少位元錯誤率的猜想係選擇為最佳猜想。或者，提供如下所述重建的信號之最佳光信號頻譜的猜想可被選擇為最佳猜想。另一可能性係代替執行搜尋，可計算使用0至2π之範圍上的不同值之所有結果，並將給出最佳結果的值選擇為最佳猜想。如此允許直接移動至，並可能更快地移動至值。例如，可針對40種可能的候選值執行計算，各候選值間的間距為0.05π。
第四，理論上，藉由決定下式，可根據子群組內相鄰樣本之光學相差，獲得訊框內各個別樣本"子群組"的信號相位輪廓，各子群組由其間具有△T或其整數倍之間距的訊框之該等樣本組成， 其中n係該子群組內之一特定樣本的位置，以及當n＝0時，根本不計算加法。
實務上，除直接獲得相位外，僅如下獲得相位因數則足矣。
其中n係該子群組內之一特定樣本的位置，以及當n＝0時，根本不計算乘法。相位因數給出各子群組內樣本間的相位關聯。然而，子群組間的相位關係未知。因此，需要決定m－1相差。一旦得知子群組之相似間隔樣本間的相位關係，例如第一樣本，即n＝0之樣本，則會完全指定所有樣本間的相位關係。例如，若n＝0，應決定等式6中之加法符號前的各相鄰成對項目間之差，例如,。
可如下估計該等子群組之相似間隔樣本間的相位關係。初始相差，其可為0與2π 間的任何值，係選擇為出自所有可能相移之該等樣本的任何兩個之候選成對的候選相差，以獲得訊框內所有樣本間的"試驗相位關係"。初始相差可在0與2π間，此係實際相差之範圍。已發現良好初始候選相差係0.1π。另外，由於將嘗試各種候選相移以便使用搜尋程序決定最佳者，需要選擇用以選擇候選相移之解析度。已發現用於解析度之較佳值係0.1π。之後，重建光信號領域以根據選定相差及已知強度輪廓I(ts )產生試驗重建光信號。此可藉由決定下式實現 其中Er (ts )係用於作為接收之光信號之當前估計的當前值集之重建信號。
接著藉由對試驗重建信號執行傅立葉(Fourier)變換獲得試驗重建信號之光功率頻譜。獲得用於試驗重建信號之該部分的功率，其屬於關於信號中心頻率的頻率範圍[－SR,＋SR]。藉由選擇新候選相移，例如藉由遞增前一候選相位，重複此程序。給出關於信號中心頻率之[－SR,＋SR]內的最大頻譜功率之該等子群組的相似間隔樣本間之"試驗"相移集係選擇為最佳估計。接著可根據最佳估計決定訊框內所有樣本間的相位關係。
或者，給出關於信號中心頻率之[－SR,＋SR]內的最小頻譜功率之該等子群組的相似間隔樣本間之試驗相移集係選擇為最佳估計。接著可根據最佳估計決定訊框內所有樣本間的相位關係。
本發明之一項具體實施例中，可能需要設定△T＝Ts /sps。因此，延遲△T等於取樣解析度，m＝1，因此訊框內僅有一個子群組，而所有樣本與其緊密相鄰樣本具有一相位關係。本發明之此一具體實施例中，理論上藉由決定下式可直接獲得訊框內所有樣本之相位 其係等式6之特殊情形，即僅計算第一子群組，其係唯一子群組。
實務上，除直接獲得相位外，僅針對各樣本如下獲得相位因數則足矣。
其係等式7之特殊情形，即僅計算第一子群組，其係唯一子群組。
最後，可藉由下式根據獲得之相位因數及強度輪廓I(ts )獲得接收之光信號領域的數位代表ER (ts )
本發明之一項具體實施例中，如圖2所示，當△T與符號週期Ts 相比足夠小時，強度輪廓可近似於|u (t s )|，因此 或較佳的係 應注意，當作為小於符號週期之2的至少一倍數時可將△T視為足夠小，即△TTS /2。若sps＝4，較佳的係△T＝TS /4。
使用此近似值意味著不需要光二極體1015、放大器1023、可選自動增益控制器1033及類比至數位轉換器1043，因此圖2內未顯示。同樣，藉由更簡單的1×2分光器2001取代1×3分光器1001，因為不需要分支來決定強度，所以僅需要兩個複本。
藉由重建單元1051在數位域內發展接收之光信號領域後，可藉由恢復單元1052獲取最初從發射器發射的光信號領域之數位代表E T (t s )。為此目的，恢復單元1052以電性方式補償各種失真，例如色散導致之失真，且根據本發明之一方面係a)自行相位調變(SPM)以及b)發射之信號在行進至接收器時遭受的色散及SPM之組合。
當主要由色散使信號失真時，恢復單元1052可藉由決定下式恢復最初光信號領域 其中F(x)及(y)分別係信號x及y之傅立葉及反傅立葉變換，f (D total )代表信號之光相位的頻率相依修改，其係由於D值分散引起的分散效應，並且"－"記號指示分散效應之移除。更簡單的係使用傳統技術(其使用有限脈衝回應(finite impulse response；FIR)濾波器)接近此點。
當信號基本上僅由SPM而失真時，可藉由本發明之一具體實施例補償此SPM，其中恢復單元1052決定 其中F(x)及(y)分別係信號x及y之傅立葉及反傅立葉變換，如前，△Φ NL 代表由於SPM引起的總非線性相位，且減號指示分散效應之移除。
當色散及SPM均使信號失真時，可藉由本發明之一具體實施例補償此組合色散及SPM，其中恢復單元1052處理纖維鏈路，其連接由N個片段構成的發射器及接收器，各片段具有相同分散及SPM效應，其中最接近發射器之片段係視為第一片段，而最接近接收器之片段係視為第N片段。恢復單元1052接著藉由執行由以下虛擬碼具體化之迭代程序獲得最初光領域之數位代表：E (t s ,N ＋1)＝E R (t s ) ，若n＝N至1 endE T (t s )＝E (t s ,1)其中E(ts ,N)係第N片段之開始的恢復光領域，△Φ NL 代表由於SPM引起的總非線性相位。
恢復數位域內之最初光領域後，藉由解調變及資料回復單元1053進一步加以處理。例如，當藉由DQPSK格式調變光信號時，傳統光DQPSK解調變程序藉由決定下式獲得用於同相(1)及正交(Q)資料附屬之決策變數 一旦獲得決策變數，可透過下式作出決策以回復在發射器發射的最初資料I及Q附屬 其中td 係決策時間，且Vth 係決策限定值，其通常大約為零。
如熟習此項技術人士所容易地瞭解，可選接收器性能監視可用於提供關於重建及恢復程序在回復最初光信號時是否成功的資訊。此外，可應用回授控制以最佳化重建及恢復程序中的各步驟。例如，在隨時間緩慢變化的情形中，例如由於發射器中光信號載波之頻率漂移或ODI內之溫度感應路徑長度變化，可採用回授控制動態地調整等式(5)，以始終找到時間變化之最佳猜想，從而準確地獲得相位因數。
如熟習此項技術人士所容易地瞭解，本發明可應用於光差動相移鍵控(DPSK)信號，例如差動二進制相移鍵控(DBPSK)及差動正交相移鍵控(DQPSK)信號，因為ODI及平衡偵測常用於DPSK偵測。另外，此發明亦可應用於振幅偏移鍵控(ASK)、組合式DPSK/ASK以及差動QAM。
1001．．．分光器/耦合器
1002．．．光延遲干涉儀
1003．．．光延遲干涉儀
1011．．．平衡強度偵測器/光偵測器
1013．．．平衡強度偵測器/光偵測器
1015．．．光二極體/光偵測器
1021．．．放大器
1022．．．放大器
1023．．．放大器
1031．．．光自動增益控制器
1032．．．光自動增益控制器
1033．．．光自動增益控制器
1041．．．類比至數位轉換器
1042．．．類比至數位轉換器
1043．．．類比至數位轉換器
1050．．．數位信號處理單元
1051．．．重建單元
1052．．．恢復單元
1053．．．解調變及資料回復單元
2001．．．分光器
圖1顯示用於根據本發明之原理重建及恢復光信號領域的示範性裝置；以及圖2顯示類似於圖1所示的本發明之一具體實施例，但其中接近強度輪廓，而非直接從接收之光信號回復。
1001．．．分光器/耦合器
1002．．．光延遲干涉儀
1003．．．光延遲干涉儀
1011．．．平衡強度偵測器/光偵測器
1013．．．平衡強度偵測器/光偵測器
1015．．．光二極體/光偵測器
1021．．．放大器
1022．．．放大器
1023．．．放大器
1031．．．光自動增益控制器
1032．．．光自動增益控制器
1033．．．光自動增益控制器
1041．．．類比至數位轉換器
1042．．．類比至數位轉換器
1043．．．類比至數位轉換器
1050．．．數位信號處理單元
1051．．．重建單元
1052．．．恢復單元
1053．．．解調變及資料回復單元

Claims (37)

  1. 一種光接收器，其包含一直接差動偵測接收器，該直接差動偵測接收器係調適成用以接收一進入光信號作為一輸入並供應為一複合波形之實部及虛部的一輸出類比代表，其包含關於藉由一規定數量間隔之該進入光信號內複數個時間位置間之相差的資訊；以及一信號處理器，其係耦合至該直接差動偵測接收器，該信號處理器係調適成用以發展代表該進入光信號的一強度及一相位輪廓之一數位代表。
  2. 如請求項1之光接收器，其中該信號處理器進一步包含，一用於針對該接收之光領域已經過之一通道對該接收之光信號造成的至少一個傳輸損害補償代表該進入光信號的一強度及一相位輪廓之該數位代表之構件。
  3. 如請求項1之光接收器，其中該信號處理器進一步包含一回應代表該進入光信號的一強度及一相位輪廓之該數位代表，用於執行解調變及資料回復之構件。
  4. 如請求項1之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以決定一相位值，其代表藉由該規定數量分離的該複合波形之樣本間的光相差。
  5. 如請求項1之光接收器，其中該信號處理器係調適成在用於各位元之時間位置獲得該複合波形之樣本，其係定義為 其中t1 係初始任意時間位置，且n係一任意選定數目，TS 係該輸入光信號之符號週期，sps係該類比至數位轉換器所使用以將該複合波形之該等實部及虛部之至少一者轉換至數位代表的每符號樣本之一數目。
  6. 如請求項1之光接收器，其中該直接差動偵測接收器進一步包含一直接強度偵測單元，其係調適成用以獲得該進入光信號之一強度輪廓。
  7. 如請求項1之光接收器，其進一步包含一類比至數位轉換器單元，該類比至數位轉換器單元係調適成將該複合波形之該等實部及虛部轉換為其個別數位代表，並將該複合波形之實部及虛部的該數位代表供應至該信號處理器。
  8. 如請求項7之光接收器，其中該直接差動偵測接收器進一步包含至少一個光偵測器，以及其中該信號處理器針對該複合波形之該等實部及虛部的該數位代表之至少一個執行該至少一個光偵測器之固有回應及該類比至數位轉換器單元之固有回應所導致的疊加濾波器轉移函數的一反轉。
  9. 如請求項7之光接收器，其進一步包含一自動增益控制單元，其係插入該直接差動偵測接收器與該類比至數位 轉換器之間。
  10. 如請求項7之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以一起處理藉由該類比至數位轉換器供應之該複合波形的該等實部及虛部之該數位代表的一樣本群組。
  11. 如請求項1之光接收器，其中該直接差動偵測接收器進一步包含複數個光延遲干涉儀。
  12. 如請求項11之光接收器，其中該複數個光延遲干涉儀之至少一個具有等於或大約為該規定數量的一延遲。
  13. 如請求項11之光接收器，其中該等光延遲干涉儀之至少兩個具有正交相移。
  14. 如請求項11之光接收器，其中該複數個光延遲干涉儀之各個的至少兩個具有彼此不相等之操作延遲，以及該等延遲之各個大約為該規定數量。
  15. 如請求項11之光接收器，其中該複數個光延遲干涉儀之兩個具有(i)彼此不相等之操作延遲以及(ii)兩者間對應於π/2之一光相差的一延遲差異。
  16. 如請求項11之光接收器，其中該直接差動偵測接收器進一步包含至少兩個平衡強度偵測器，該等平衡強度偵測器之各個係耦合至該等光延遲干涉儀之一個別光延遲干涉儀。
  17. 如請求項11之光接收器，其進一步包含一類比至數位轉換器，該類比至數位轉換器將該複合波形之該等真實及虛部的至少一個轉換為一數位代表，以及將該複合波形之實部及虛部的該數位代表供應至該信號處理器，其中 該規定數量係,1msps，且m係一整數，其中TS 係該輸入光信號之符號週期，sps係該類比至數位轉換器所使用的每符號樣本之一數目，以將該複合波形之該等實部及虛部的該至少一個轉換為一數位代表，m係1與sps間之一整數，以及其中該複合波形係u (t )=u real (t )+j ．u imag (t )，其中ureal (t)及uimag (t)分別係該複合波形之該等實部及虛部。
  18. 如請求項17之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以決定一訊框內之各個別樣本子群組的一信號相位輪廓，各子群組包含該訊框之該等樣本，其間具有△T或其一整數倍的一間距，該信號相位輪廓係基於各子群組內相鄰樣本間的光相差，並藉由決定下式而獲得 其中n係該子群組內之一特定樣本的位置，以及當n=0時，根本不計算加法。
  19. 如請求項18之光接收器，其中ts 係一時間位置且其中該信號處理器藉由決定計算該接收之光信號領域的該數位代表ER (ts )，其中I(ts )係時間ts 上該進入 光信號之一強度輪廓，以及(ts )係時間ts 上之一相位。
  20. 如請求項18之光接收器，其進一步包含耦合至一類比至數位轉換器以便供應該強度輪廓之一直接強度偵測單元。
  21. 如請求項18之光接收器，其中在時間ts 上該強度輪廓近似於u(ts )絕對值。
  22. 如請求項17之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以決定m個子群組之各個別子群組內相似間隔樣本間的一相位關係，其中各子群組包含該訊框之該等樣本，其間具有△T或其一整數倍的一間距。
  23. 如請求項17之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以決定m個子群組之相似間隔樣本間的一相位關係，其中各子群組包含該訊框之該等樣本，其間具有△T或其一整數倍的一間距。
  24. 如請求項23之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以僅決定係唯一子群組之第一子群組之該等樣本間的該相位關係。
  25. 如請求項23之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以根據基於該等子群組的一組試驗重建信號之一光功率頻譜的一分析決定所有該等m個子群組之相似間隔樣本間的一相位關係，藉此決定該進入光信號之該等樣本的所有相位關係。
  26. 如請求項25之光接收器，其中一組試驗重建信號之該光功率頻譜的該分析決定一試驗重建信號，其在關於該進 入光信號之中心頻率的頻率範圍[-SR,+SR]內之光頻率功率於該組試驗重建信號中最高，其中SR係該進入光信號之符號速率。
  27. 如請求項25之光接收器，其中一組試驗重建信號之該光功率頻譜的該分析決定一試驗重建信號，其在關於該進入光信號之該中心頻率的該頻率範圍[-SR,+SR]外之光頻率功率於該組試驗重建信號中最低，其中SR係該進入光信號之符號速率。
  28. 如請求項17之光接收器，其中該信號處理器係調適成用以決定一訊框內之各個別樣本子群組的一信號相位因數之一輪廓，各子群組包含該訊框之該等樣本，其間具有△T或其一整數倍的一間距，該信號相位因數係基於各子群組內相鄰樣本間的一光相差，並藉由決定下式而獲得 其中n係該子群組內之一特定樣本的位置，以及當n=0時，根本不計算乘法。
  29. 如請求項28之光接收器，其中該信號處理器計算該接收之光信號領域的該數位代表，其與該信號相位因數之該輪廓及該進入光信號之一強度輪廓的一數位代表成一函數關 係。
  30. 如請求項28之光接收器，其中ts 係一時間位置且其中該信號處理器藉由決定計算該接收之光信號領域的該數位代表ER (ts )，其中I (ts )係時間ts 上該進入光信號之一強度輪廓，以及係時間t s 上之一相位因數。
  31. 如請求項30之光接收器，其進一步包含耦合至一類比至數位轉換器以便供應該強度輪廓之一直接強度偵測單元。
  32. 如請求項30之光接收器，其中在時間t s 上該強度輪廓近似於u (ts )絕對值。
  33. 如請求項30之光接收器，其中在時間t s 上該強度輪廓近 似於u (t s )之絕對值的平方根。
  34. 如請求項30之光接收器，其中該信號處理器係進一步調適成用以針對該接收之光領域已經過之一通道對該接收之光信號領域之該數位代表造成的至少一個傳輸損害執行補償。
  35. 如請求項34之光接收器，其中該信號處理器係進一步調適成用以執行解調變及資料回復。
  36. 一種用於一光接收器內之方法，其包含以下步驟：發展一複合波形之真實及虛部的一類比代表，其包含關於進入該光接收器之一光信號內複數個時間位置間相差的資訊，該等位置間隔一規定數量；將該類比代表轉換為一數位代表； 與該一數位代表成一函數關係地發展代表該進入光信號之一強度及一相位輪廓；以及供應一輸出，其指示由該進入光信號代表之資訊。
  37. 如請求項36之方法，其中該供應步驟進一步包含針對該進入光信號已經過之一通道對該接收之光信號造成的至少一個傳輸損害補償該數位代表之步驟。
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