TWI644523B - 利用光波塑形之訊號處理方法及其裝置 - Google Patents
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Abstract
一種利用光波塑形之訊號處理方法及其裝置，用以處理一數位/類比轉換器(DAC)產生之一上行訊號，或/及處理待傳送至一類比/數位轉換器(ADC)之一下行訊號，包括：利用一光波塑形模組調整該上行訊號或/及該下行訊號的波形，使該上行訊號或/及該下行訊號之高頻訊號可在使用低取樣率、低頻寬轉換器(ADC、DAC)下被保留。
Description
本發明係關於一種訊號處理方法及其裝置，尤指利用光波塑形技術處理上行訊號或/及下行訊號之訊號處理方法及其裝置。
現行的類比/數位轉換器(ADC)、數位/類比轉換器(DAC)之取樣率與頻寬為正比相關，不過新型的訊號處理技術所需的卻是低取樣率但高頻寬的轉換器。以延遲多重分工之正交分頻多工存取被動式光網路〔Delay-Division-Multiplexing OFDMA Passive Optical Networks(DDM-OFDMA PON)〕技術為例，在DDM-OFDMA PON技術中，需使用到低取樣率、高頻寬的轉換器，雖然開發出高頻寬、低取樣率的轉換器對於功耗及運算複雜度有相當大的幫助，但卻不易推廣實現。
爰此，本發明人為了讓既有取樣率與頻寬為正比相關之轉換器可滿足低取樣率但高頻寬的需求，而提出一種利用光波塑形之訊號處理方法，用以處理一數位/類比轉換器(DAC)產生之一上行訊號，或/及處理待傳送至一類比/數位轉換器(ADC)之一下行訊號，包括：利用一光波塑形模組調整該上行訊號或/及該下行訊號的波形，使該上行訊號或/及該下行訊號之高頻訊號可在使用低取樣率、低頻寬轉換器(ADC、DAC)下被保留。
進一步，該光波塑形模組包含一光學調變模組，以藉由該光學調變模組使該上行訊號形成一光脈衝訊號，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制。
進一步，該光波塑形模組包含一光開關(optical gating)，以藉由該光開關壓制該下行訊號的符碼干擾而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
本發明亦為一種利用光波塑形之訊號處理裝置，包含：一數位/類比轉換器(DAC)，用以產生一上行訊號；一類比/數位轉換器(ADC)，用以接收一下行訊號；一光波塑形模組，分別電性連接該數位/類比轉換器及該類比/數位轉換器，用以處理該上行訊號或/及該下行訊號，使上行訊號或/及該下行訊號之高頻訊號可被保留。
進一步，該光波塑形模組包含一光學調變模組，該光學調變模組電性連接該數位/類比轉換器(DAC)，以藉由該光學調變模組使該上行訊號形成一光脈衝訊號，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制。
進一步，該光學調變模組包含至少一光學調變器，前述光學調變器為一電吸收光調變器(electro-absorption modulator)、一馬赫-任德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)之任一或組合。
進一步，該光波塑形模組包含一光開關(optical gating)，該光開關電性連接該類比/數位轉換器(ADC)，以藉由該光開關壓制該下行訊號的符碼干擾而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
進一步，該光開關包含至少一光學調變器，前述光學調變器為一電吸收光調變器(electro-absorption modulator)、一馬赫-任德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)之任一或組合，該光開關並連接一光帶通濾波器(optical band-pass filter)及一檢光器。
本發明也是一種利用光波塑形之訊號處理裝置，包含：一數位/類比轉換器(DAC)，用以產生一上行訊號；一類比/數位轉換器(ADC)，用以接收一下行訊號；一光波塑形模組，分別電性連接該數位/類比轉換器及該類比/數位轉換器，用以處理該上行訊號或/及該下行訊號，該光波塑形模組包含一光學調變模組及一光開關，藉由該光學調變模組使該上行訊號形成一光脈衝訊號，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制，藉由該光開關壓制該下行訊號的符碼干擾而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
根據上述技術特徵可達成以下功效：利用光波塑形技術，使該上行訊號或/及該下行訊號之高頻訊號可被保留，以消除使用低取樣率、低頻寬轉換器(ADC、DAC)之限制，更有利於DDM技術的實際運用。
(10)‧‧‧光網路單元
(1)‧‧‧數位/類比轉換器
(2)‧‧‧類比/數位轉換器
(3)‧‧‧光波塑形模組
(30)‧‧‧弦波震盪器
(31)‧‧‧光學調變模組
(311)(322)‧‧‧電吸收光調變器
(312)(321)‧‧‧馬赫-任德干涉儀
(313)‧‧‧另一電吸收光調變器
(314)‧‧‧增益開關脈衝雷射二極體
(315)(316)‧‧‧連續波雷射二極體
(32)‧‧‧光開關
(321)‧‧‧馬赫-任德干涉儀
(322)‧‧‧電吸收光調變器
(323)‧‧‧半導體光放大器
(324)‧‧‧光帶通濾波器
(325)‧‧‧檢光器
(300)‧‧‧光脈衝源
(301)‧‧‧符碼干擾
(302)‧‧‧光脈衝訊號
(A)‧‧‧中央機房
(B)‧‧‧單模光纖
[第一圖]係本發明實施例之系統方塊示意圖。
[第二圖]係本發明實施例之系統架構示意圖一。
[第三圖]係本發明實施例之系統架構示意圖二。
[第四圖]係本發明實施例處理上行訊號之示意圖。
[第五圖]係本發明實施例處理下行訊號之示意圖。
綜合上述技術特徵，本發明利用光波塑形之訊號處理方法及其裝置的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。以下將以應用於延遲多重分工之正交分頻多工存取被動式光網路〔Delay-Division-Multiplexing OFDMA Passive Optical Networks(DDM-OFDMA PON)〕技術為例。
請先參閱第一圖及第二圖，係揭示中央機房(A)(central office,CO)可藉由一單模光纖(B)連結至少一光網路單元(10)(Optical Network Unit,ONU)。前述光網路單元(10)包含本發明實施例利用光波塑形之訊號處理裝置，該訊號處理裝置包含：低取樣率低頻寬(Low-Sampling Rate,LSR)之一數位/類比轉換器(DAC)(1)、低取樣率低頻寬之一類比/數位轉換器(ADC)(2)、及一光波塑形模組，該數位/類比轉換器(1)用以產生一上行訊號，類比/數位轉換器(2)用以接收一下行訊號。
續請參閱第一圖及第二圖，該光波塑形模組(3)分別電性連接該數位/類比轉換器(1)及該類比/數位轉換器(2)，用以處理該上行訊號或/及該下行訊號，該光波塑形模組(3)包含一光學調變模組(31)及一光開關(32)。如第二圖及第四圖所示，藉由該光學調變模組(31)使該上行訊號形成一光脈衝訊號(302)，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制。如第三圖搭配第五圖所示，可藉由該光開關(32)壓制該下行訊號的符碼干擾(301)而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
續請參閱第二圖及第四圖，詳細而言，該光學調變模組(31)包含至少一光學調變器，於本實施例包含一電吸收光調變器(electro-absorption modulator)(311)，該電吸收光調變器(311)光性連接一光脈衝源(300)，並調變該光脈衝源(300)而產生光脈衝訊號(302)。該光脈衝源(300)可以由一馬赫-任德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)(312)、另一電吸收光調變器(electro-absorption modulator)(313)或一增益開關(gain-switching,GS)脈衝雷射二極體(314)產生，前述馬赫-任德干涉儀(312)及前述另一電吸收光調變器(313)皆光性連接一連續波(continuous wave,CW)雷射二極體(315)(316)及電性連接一弦波震盪器(sine-wave oscillator)(30)，該增益開關(GS)脈衝雷射二極體(314)亦電性連接該弦波震盪器(30)；該弦波震盪器(30)之作用為驅動增益開關(GS)脈衝
雷射二極體(314)直接產生前述光脈衝源(300)，或驅動前述馬赫-任德干涉儀(312)及另一電吸收光調變器(313)調變連續波雷射二極體(315)(316)以產生前述光脈衝源(300)。
續請參閱第三圖，該光開關(32)包含至少一光學調變器，於本實施例包含可選擇一馬赫-任德干涉儀(321)、一電吸收光調變器(322)或一半導體光放大器(Semiconductor optical amplifier,SOA)(323)，且該馬赫-任德干涉儀(321)、該電吸收光調變器(322)及該半導體光放大器(323)皆連接至前述弦波震盪器(30)，並藉由弦波震盪器(30)控制該馬赫-任德干涉儀(321)及該電吸收光調變器(322)之損耗，或該半導體光放大器(323)之增益，來達到開關下行訊號之目的，即前述之光波塑型，該光開關(32)並連接一光帶通濾波器(optical band-pass filter,OBPF)(324)及一檢光器(325)，該光帶通濾波器(324)用來濾除多餘的光雜訊，可視需求放置或省略。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
Claims (3)
- 一種利用光波塑形之訊號處理方法，用以處理一數位/類比轉換器(DAC)產生之一上行訊號，或/及處理待傳送至一類比/數位轉換器(ADC)之一下行訊號，包括：利用一光波塑形模組調整該上行訊號或/及該下行訊號的波形，使該上行訊號或/及該下行訊號之高頻訊號可被保留，其中，該光波塑形模組包含一光學調變模組及一光開關(optical gating)，藉由該光學調變模組使該上行訊號形成一光脈衝訊號，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制，藉由該光開關壓制該下行訊號的符碼干擾而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
- 一種利用光波塑形之訊號處理裝置，包含：一數位/類比轉換器，用以產生一上行訊號；一類比/數位轉換器，用以接收一下行訊號；及一光波塑形模組，分別電性連接該數位/類比轉換器及該類比/數位轉換器，用以處理該上行訊號或/及該下行訊號，該光波塑形模組包含一光學調變模組及一光開關，藉由該光學調變模組使該上行訊號形成一光脈衝訊號，讓該上行訊號之高頻殘影訊號(image signals)不被壓制，藉由該光開關壓制該下行訊號的符碼干擾而消弭低通效應，藉此保留高頻、低頻訊號間的頻譜混疊。
- 如申請專利範圍第2項所述之利用光波塑形之訊號處理裝置，其中，該光學調變模組及該光開關皆包含至少一光學調變器，前述光學調變器為一電吸收光調變器(electro-absorption modulator)、一馬赫-任德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)、一增益開關(GS)脈衝雷射二極體、一半導體光放大器之任一或組合。
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|---|---|---|---|---|
| US6515793B2 (en) * | 1999-12-27 | 2003-02-04 | Ddi Corporation | Optical waveform shaper |
| US8199265B2 (en) * | 2007-06-15 | 2012-06-12 | National Institute Of Information And Communications Technology | Optical waveform shaping device |
| US8909048B2 (en) * | 2009-07-06 | 2014-12-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Reflective optical networks |
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