專利名稱：用于設(shè)置xpsk發(fā)送機的相位調(diào)制的定時的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及發(fā)射利用高階相移鍵控(xPSK)調(diào)制的光信號的光學發(fā)送機， 更具體地，涉及X階的XPSK光學發(fā)送機內(nèi)的相位調(diào)制的定時控制，其中X等于或大于4。
背景技術(shù)：
光學子模塊被設(shè)置在光學通信系統(tǒng)中，并被用來將光信號發(fā)射到傳輸介質(zhì)中。發(fā) 射如下光信號的光學子模塊可以稱為發(fā)送機所述光信號隱藏(withhold) 了在子模塊的 輸入接口處應用的電數(shù)據(jù)模式(electrical data pattern)的信息。具有接收光信號并將 其信息轉(zhuǎn)換成電信號這樣的部分的光學子模塊可以稱為接收機。具有稱為發(fā)送機的一部分 并且具有稱為接收機的另一部分的光學子模塊可以稱為應答器(transponder)。發(fā)送機可以使用若干調(diào)制格式選項來將電數(shù)據(jù)的信息印刻(imprint)在光信號 上。一種調(diào)制格式是相移鍵控。利用xPSK，信息被印刻在光學載波的每個符號的相位上。 信息映射到的離散相位級別的數(shù)目可以稱為PSK調(diào)制的階數(shù)。一個示例是二進制PSK調(diào)制， 其也可以稱為2階PSK調(diào)制或2PSK。另一示例是正交相移鍵控(QPSK)，其也可以稱為4階 PSK或4PSK。對于QPSK，一個符號具有4個可能的相位值(弧度0、π、ji /2,3 π /2，以2 π 為模)，因此將兩比特二進制數(shù)據(jù)映射到光信號的一個符號上。階數(shù)等于或高于4的xPSK調(diào)制可以稱為高階xPSK調(diào)制。對于高階xPSK調(diào)制，光 信號的每個符號具有多于兩個的狀態(tài)。因此，光信號的每個符號隱藏了多于一個比特的二 進制電信息的信息。因此，高階xPSK發(fā)送機的輸入二進制電數(shù)據(jù)的比特率和由該發(fā)送機發(fā) 射的光信號的符號率將是不同的。在比特周期和符號周期方面也是如此。一種特定形式的xPSK調(diào)制是χ階差分相移鍵控(DxPSK)，其中，數(shù)據(jù)信息不是被 直接映射到光信號的相位級別上，而是被映射到光信號的連續(xù)符號的相位之間的差上。相 同階數(shù)的xPSK發(fā)送機和DxPSK發(fā)送機之間的區(qū)別在于信息的映射。然而，發(fā)送機的其它方 面，包括光信號的調(diào)制，可以是相同的。因此，當沒有指定數(shù)據(jù)映射方法時，DxPSK發(fā)送機可 以稱為xPSK發(fā)送機。對于高階xPSK發(fā)送機，信息被映射到多于兩個的相位值上。對于這些發(fā)送機，存 在三種相位調(diào)制方案。在第一方案中，一個單獨的調(diào)制器設(shè)備印刻所有可能的相位值。并 行調(diào)制器通常包括若干并行臂(arm)，輸入光學載波被耦合到并行臂上，由每個臂獨立地進 行相位調(diào)制，依賴于臂被偏移固定的相位量，并被混合。所產(chǎn)生的調(diào)制相位是每個臂的相位 向量的向量總和。該方案具有整合的優(yōu)點，但是，這些設(shè)備難以制造，并且由于需要較高的 幅度所以電壓驅(qū)動并不平常。在第二方案中，連續(xù)相位調(diào)制器順次調(diào)制連續(xù)光學載波的相 位。每個調(diào)制器可以在載波上印刻兩個不同相位并且通過調(diào)制器調(diào)制的光傳播到接下去的 調(diào)制器。最后，已經(jīng)被每個相位調(diào)制器順次調(diào)制的光學載波被發(fā)射到傳輸介質(zhì)中。所產(chǎn)生 的調(diào)制相位是每個調(diào)制器的調(diào)制相位的標量總和。該方案使調(diào)制器數(shù)目成倍增加但是其優(yōu) 勢在于使用具有平常電壓驅(qū)動的簡單設(shè)備。第三方案是第一方案和第二方案的混合方案。 根據(jù)第一方案執(zhí)行相位調(diào)制的發(fā)送機可以稱為并行xPSK發(fā)送機。根據(jù)第二方案或第三方案執(zhí)行相位調(diào)制的發(fā)送機可以稱為串行xPSK發(fā)送機。對于并行xPSK調(diào)制器，調(diào)制器的每 個臂都必須由與一個二進制數(shù)據(jù)集合對應的電壓來驅(qū)動。對于串行xPSK調(diào)制，必須為每個 相位調(diào)制器實現(xiàn)與一個二進制數(shù)據(jù)集合對應的驅(qū)動電壓。如果二進制數(shù)據(jù)的編碼是在發(fā)送 機外部執(zhí)行的并且如果發(fā)送機具有調(diào)制器驅(qū)動方案所需要的針對每個二進制數(shù)據(jù)集合的 輸入，則在發(fā)送機上不需要另外的編碼。否則，在發(fā)送機上實現(xiàn)編碼器，其確定每個調(diào)制器 或調(diào)制器的每個臂所要調(diào)制的相位并且相應地分派電壓。在串行高階xPSK發(fā)送機的情況中，希望由每個調(diào)制器順次印刻的相位與傳播至 調(diào)制器的光信號相同步。因此，一旦相位信號已被第一相位調(diào)制器印刻到了光學載波上， 每個接下來的相位調(diào)制器處的相位調(diào)制的定時就被設(shè)置為使得與接下來的調(diào)制器所要印 刻的相位對應的電數(shù)據(jù)信號和傳播至該調(diào)制器的光之間的時間差為零。如果時間差的絕 對值大于一個符號周期，則所印刻的相位不再對應映射數(shù)據(jù)所需要的相位，并且發(fā)射的光 信號的信息被破壞。如果時間差的絕對值小于一個符號周期但不是零，則所印刻的相位信 息是正確的但是從理想相位偏移的印刻相位對傳輸之后進行解調(diào)的信號的誤比特率(BER) 有直接影響。同樣，對于并行xPSK發(fā)送機，希望通過調(diào)制器的各個臂調(diào)制的光符號被混合 時，它們的定時相互匹配。因此，希望每個二進制模式傳播至對應的臂的時間和通過對應的 臂調(diào)制的每個調(diào)制光符號傳播至混合點的時間相互匹配。如果時間差的絕對值大于一個 符號周期，則所印刻的相位不再對應映射數(shù)據(jù)所需要的相位并且發(fā)射的光信號的信息被破 壞。如果時間差的絕對值小于一個符號周期但不是零，則所印刻的相位信息是正確的，但是 從理想相位偏移的印刻相位對傳輸之后解調(diào)信號的BER有直接影響。改變定時差的方式有通過改變光學路徑的折射率或長度，來改變串行調(diào)制的連 續(xù)相位調(diào)制器之間的光學路徑的長度，或者改變并行調(diào)制的調(diào)制器的每個臂上的光學路徑 的長度；例如使用電相位偏移器，來改變數(shù)據(jù)傳播到用于串行調(diào)制的連續(xù)相位調(diào)制器，或傳 播到用于并行調(diào)制的調(diào)制器的每個臂，的電路徑的長度；使用緩沖器將二進制模式延遲對 于每個二進制數(shù)據(jù)流不同的二進制比特數(shù)；以及使用以上方式的任意組合。精確地設(shè)計和制造串行高階發(fā)送機可以提供良好的定時匹配；然而，沒有方式可 以保證高符號率的符號周期內(nèi)的匹配。此外，沒有方式可以優(yōu)化定時。另外，對于更高速應 用，對于恒定調(diào)制格式，符號周期減小，因此，必須以恒定的信號質(zhì)量更精確地設(shè)置由每個 相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的定時。此外，通過為到用于串行調(diào)制的每個相位調(diào)制器或到 并行調(diào)制器的每個臂的電路徑設(shè)計不同長度，可能需要或者可以放松發(fā)送機的設(shè)計約束。 因此，希望仔細地校準調(diào)制的定時。當制造、校準或設(shè)置串行高階xPSK發(fā)送機的參數(shù)時，希望在最初的一個相位調(diào)制 器之后的每個相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時被設(shè)置在發(fā)送機的符號周期內(nèi)，以使得印刻在 發(fā)射的光學載波上的信息是正確的。優(yōu)化發(fā)送機的發(fā)送特征需要進一步設(shè)置定時。當制造、校準或設(shè)置并行高階xPSK發(fā)送機的參數(shù)時，希望每一個臂的相位調(diào)制的 定時被設(shè)置在發(fā)送機的符號周期內(nèi)，以使得印刻在發(fā)射的光學載波上的信息是正確的。優(yōu) 化發(fā)送機的發(fā)送特征需要進一步設(shè)置定時。當發(fā)送機的波長是可調(diào)諧的時，改變發(fā)射波長將改變發(fā)送機內(nèi)光信號的光學路 徑。因此，希望與波長的改變相應地設(shè)置定時。已經(jīng)提出了用于設(shè)置xPSK(或DxPSK)發(fā)送機內(nèi)的相位調(diào)制的定時的各種方法。日本早期公開專利申請No. JP-P2007-43638A公開了一種用于設(shè)置并行RZ-DQPSK (歸零QPSK) 發(fā)送機的相位調(diào)制定時的技術(shù)。在該發(fā)送機中，頻率為&的低頻信號被添加到每個調(diào)制器 臂的驅(qū)動電壓，并且輸出光信號的2 頻率分量被光電檢測器和帶通濾波器(或低通濾波 器)檢測到。這些調(diào)制器臂之一結(jié)合了相位偏移器，并且相位偏移器的相位偏移響應于輸 出光信號的2 頻率分量被控制。日本早期公開專利申請No. JP-P2007-82094A還公開了一種用于設(shè)置并行 RZ-DQPSK(歸零QPSK)發(fā)送機的相位調(diào)制的定時的技術(shù)。在該發(fā)送機中，通過使用光電檢測 器和帶通濾波器(或低通濾波器)來檢測輸出光信號中與其符號頻率和諧振頻率不同的預 定頻率范圍中的頻率分量。調(diào)制臂中的相位偏移器的相位偏移響應于檢測到的頻率分量被 控制。日本早期公開專利申請No. JP-P2007-329886公開了一種類似技術(shù)，其中，每個調(diào)制 臂的相位調(diào)制定時，而不是相位偏移器的相位偏移，響應于輸出光信號中在與其符號頻率 和諧振頻率不同的預定頻率范圍中的頻率分量被控制。此夕卜，在Wu et al. ,"Experimental Synchronization Monitoring of I/ QMisalignment and Pulse Carving Misalignment in 20-Gbit/s RZ-DQPSK DataGeneration" (20-Gbit/s RZ-DQPSK數(shù)據(jù)生成中的I/Q失準和脈沖刻劃失準的試驗同 步監(jiān)測)，EC0C 2007, paper 3. 5. 5中，提出了可以用來設(shè)置并行QPSK發(fā)送機的調(diào)制定時的 方法。然而，該方法不能用于設(shè)置串行發(fā)送機的調(diào)制定時。此外，該方法在定時上具有限于 一個符號的狹窄調(diào)諧范圍。另 夕卜，在 Wu et al. ,"Experimental Synchronization Monitoring of I/ Q Dataand Pulse-Carving Temporal Misalignment for a Serial-Type 80-Gbit/ sRZ-DQPSK Transmitter” (串行80-Gbit/s RZ-DQPSK發(fā)送機的I/Q數(shù)據(jù)和脈沖刻劃時間 失準的實驗同步監(jiān)測)，OFC 2008 paper 0TuG2中，提出另一種可用于設(shè)置串行4PSK發(fā)送 機的調(diào)制定時的方法。然而該方法在定時上具有限于一個符號的狹窄調(diào)諧范圍，并且需要 光譜分析儀，而光譜分析儀是龐大并且昂貴的測量設(shè)備。日本早期公開專利申請No. JP-P2008-48150A公開了一種用于檢測和調(diào)節(jié)光學接 收機內(nèi)的延遲干涉儀的延遲和增益失配的技術(shù)。在該技術(shù)中，延遲干涉儀的差分輸出光信 號被差分光電檢測器對檢測到并且差分光電檢測器對的輸出用譜分析儀來分析。然而，在高階xPSK發(fā)送機內(nèi)的相位調(diào)制的定時設(shè)置的配置簡單度、調(diào)諧范圍和速 度上尚有提高的空間。需要能夠既可以用于串行高階xPSK發(fā)送機又可以用于并行高階 xPSK發(fā)送機的簡單、快速、寬范圍的相位調(diào)制定時設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供用于設(shè)置和優(yōu)化以比一個符號周期寬的調(diào)諧范圍執(zhí)行 的相位調(diào)制的定時的并且對于串行和并行高階xPSK發(fā)送機兩者都有效的簡單快速的方法 和緊致不那么昂貴的系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個方面中，一種方法設(shè)有以下步驟設(shè)置光學發(fā)送機內(nèi)的目標相位 調(diào)制器的相位調(diào)制的定時，該光學發(fā)送機執(zhí)行階數(shù)等于或高于4的相移鍵控。該設(shè)置步驟 包括向光學發(fā)送機饋送特定模式以允許xPSK發(fā)送機根據(jù)該特定模式來發(fā)射光學載波；通 過延遲干涉儀接收光學載波；將從延遲干涉儀發(fā)射的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；檢測電信號的峰峰值。目標相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時被設(shè)置以使電信號的峰峰值最小。在本發(fā)明的另一個方面中，一種執(zhí)行階數(shù)等于或高于4的相移鍵控的光學發(fā)送 機，設(shè)置了 XPSK調(diào)制器、延遲干涉儀、光電檢測器、峰峰檢測器和反饋電路。XPSK調(diào)制器包 括調(diào)制光學載波的多個相位調(diào)制器。延遲干涉儀被配置為接收光學載波的部分或全部。光 電檢測器將從延遲干涉儀發(fā)射的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。峰峰檢測器檢測電信號的峰峰值。 反饋電路適于響應于峰峰值來設(shè)置由這些相位調(diào)制器中的一個目標相位調(diào)制器執(zhí)行的相 位調(diào)制的定時。在本發(fā)明的又一方面中，一種光應答器，設(shè)置了 階數(shù)等于或高于4的xPSK調(diào)制 器、解調(diào)器、峰峰檢測器和反饋電路。xPSK調(diào)制器包括多個相位調(diào)制器。該解調(diào)器包括適 于接收由XPSK調(diào)制器發(fā)射的光學載波的部分或全部的多個延遲干涉儀；以及將分別從延 遲干涉儀接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個光電檢測器。該峰峰檢測器檢測這些電信號中 的一個電信號的峰峰值。反饋電路適于響應于峰峰值來設(shè)置由這些相位調(diào)制器中的一個目 標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的定時。


從以下結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的以上和其它優(yōu)點和特征將更加明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的串行DxPSK發(fā)送機的示例性配置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的并行DxPSK發(fā)送機的示例性配置的示意圖；圖3是P符號延遲干涉儀的示例性配置的示意圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的串行DxPSK發(fā)送機的另一示例性配置的示意圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明的串行DxPSK發(fā)送機的又一示例性配置得示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的串行DxPSK發(fā)送機的又一示例性配置的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合了串行DxPSK發(fā)送機和DxPSK接收機的應答器的示例性 配置的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合了并行DxPSK發(fā)送機和DxPSK接收機的應答器的示例性 配置的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的串行DQPSK發(fā)送機的示例性配置的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合了串行DQPSK發(fā)送機和DQPSK接收機的應答器的示例性 配置的示意圖；圖10是基于與兩對平衡光電檢測器連接的兩個一符號延遲干涉儀的DQPSK解調(diào) 器的示例性配置的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的并行DQPSK發(fā)送機的示例性配置的示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合了并行DQPSK發(fā)送機和DQPSK接收機的應答器的示例 性配置的示意圖；圖13是可用于利用本發(fā)明來優(yōu)化定時的示例性算法的流程圖；以及圖14是由用于串行DQPSK發(fā)送機和并行DQPSK發(fā)送機的峰峰檢測電路檢測到的 峰峰特征的變化的數(shù)值仿真。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的一個示例性實施例中階數(shù)為4或高于4的示例性xPSK發(fā)送機100 的示意圖。系統(tǒng)10是光學子模塊，系統(tǒng)30是控制系統(tǒng)30，組件41和42分別是分路器和耦 合器。該子模塊、系統(tǒng)30以及組件41和42都可以集成到串行xPSK發(fā)送機100上?？商鎿Q地，可以認為該子模塊是獨立的串行xPSK發(fā)送機并且系統(tǒng)30以及組件41 和42是用于設(shè)置子模塊10的調(diào)制定時的外部裝置。子模塊10發(fā)射利用調(diào)制階數(shù)χ是2"的高階相移鍵控(xPSK)調(diào)制的光信號37，其 中η嚴格大于2。控制系統(tǒng)30適于監(jiān)測光信號37并且響應于光信號37來提供子模塊10 中的相位調(diào)制定時的設(shè)置。在該實施例中，在子模塊10中的相位調(diào)制定時被設(shè)置時，分路 器41和耦合器42將光信號37的一部分饋送至控制系統(tǒng)30的輸入端口。在可替換實施例 中，分路器41和耦合器42可以用光學開關(guān)來替換。在該情況中，當子模塊10中的相位調(diào) 制定時被設(shè)置時，光學開關(guān)將光信號37的全部饋送至控制系統(tǒng)30的輸入端口。串行xPSK子模塊10設(shè)有激光器11，一組串聯(lián)連接的相位調(diào)制器12、13_1至 13-m(形成群組觀)，編碼器14，一組驅(qū)動器15、16-1至16_m以及一組可調(diào)諧相位偏移器 17-1至17-m，其中m是n-1，m是大于或等于1的自然數(shù)。激光器11是發(fā)射具有用于光通信的波長的連續(xù)載波光的光源。相位調(diào)制器12和 13-1至13-m的群組觀調(diào)制由激光器11發(fā)射的光學載波的相位。相位調(diào)制器12被用作相 位基準，因此相位調(diào)制器12也可以稱為基準相位調(diào)制器12。相位調(diào)制器13-1至13-m是要 根據(jù)基準相位調(diào)制器12被正確地設(shè)置相位調(diào)制定時的目標調(diào)制器。編碼器14接收二進制數(shù)據(jù)模式31并且將二進制數(shù)據(jù)模式31變換成分別通過電 路徑32和33-1至33-m發(fā)送至驅(qū)動器15和16_1至16_m的電信息信號。驅(qū)動器15和16_1 至16-m將驅(qū)動電壓分別通過電路徑34和35-1至35_m饋送至相位調(diào)制器12和13_1至 13-m，從而分別驅(qū)動相位調(diào)制器12和13-1至13_m。相位調(diào)制器12和13_1至13_m根據(jù)驅(qū) 動電壓將二進制數(shù)據(jù)模式31的信息印刻在光信號37上?？烧{(diào)諧相位偏移器17-1至17-m被置于在編碼器14和相位調(diào)制器13_1至13_m 之間的電信號的電路徑33-1至33-m上，相位調(diào)制器13_1至13_m將被設(shè)置相位調(diào)制定時。 可調(diào)諧相位偏移器17-1至17-m可以基于機械調(diào)諧、電壓調(diào)諧或者電-機械調(diào)諧?？刂葡到y(tǒng)30設(shè)有P符號延遲干涉儀(DI) 51、平衡光電檢測器52、峰峰檢測電路51 和反饋電路62。P符號延遲干涉儀51的輸入端口連接到耦合器42的輸出端口以接收輸入 光信號71。延遲干涉儀51的相長輸出和相消輸出都連接到平衡光電檢測器52，以將來自 延遲干涉儀51的輸出端口的輸出光信號72和73轉(zhuǎn)換成電信號74。峰峰檢測電路61檢 測電信號74的峰峰特征。在該示例性實施例中，電信號74是電壓信號，并且峰峰檢測電路 61檢測電信號74的峰峰電壓。反饋電路62調(diào)諧可調(diào)諧相位偏移器17-1至17_m。在可替換實施例中，如圖2中所示，用子模塊20取代子模塊10。除了相位調(diào)制器 12和13-1至13-m以及對應的相位偏移元件19_1至19_m被嵌套在并行xPSK調(diào)制器四的 (m+1)個并行臂上以外，子模塊20的配置與子模塊10的配置相似。相位偏移元件19-1至 19-m通常是較長的光學路徑或者是具有較高折射率的光學路徑部分。其上嵌套基準相位調(diào) 制器12的并行臂可以稱為基準臂。詳細而言，由激光器11發(fā)射的光信號通過波束分離器 18被分發(fā)給各個調(diào)制器臂。各個臂的光學載波通過定向耦合器21被重新組合并通過子模塊20的輸出端口被發(fā)射。順便提及，子模塊20、控制系統(tǒng)30以及組件41和42可以集成到xPSK發(fā)送機100 上?？商鎿Q地，可以認為子模塊20是獨立的并行xPSK發(fā)送機并且系統(tǒng)30以及組件41和 42是用于設(shè)置20內(nèi)的調(diào)制定時的外部裝置。圖3是示出基于Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)的P符號延遲干涉儀51的示例性配置的示意圖。接 收的光信號71通過波束分離器81被分發(fā)給干涉儀51的兩個光學路徑。這些路徑在定向耦合器 咫處被重新組合?？梢苑Q為較長臂的第一路徑包括P符號延遲部件84?？梢苑Q為較短臂的第二 路徑包括可調(diào)節(jié)延遲部件響應于接收的光信號71的波長來調(diào)諧第二路徑的延遲的諧部件82 ； 和用于將輸出光信號72或73的強度最大值偏移至某一相位值的相位調(diào)節(jié)部件83。輸出光信號 72和73分別從干涉儀51的相長輸出和相消輸出發(fā)射并被饋送至平衡光電檢測器詔。在該示例性實施例中，提供一種用于設(shè)置相位調(diào)制器13-1至13-m的相位調(diào)制定 時的改進方法，其既適用于圖1中所示的串行xPSK發(fā)送機也適用于圖2中示出的并行xPSK 發(fā)送機。在設(shè)置相位調(diào)制器13-1至13-m中一個目標相位調(diào)制器(以下，也可以稱為目標 相位調(diào)制器13-z)的相位調(diào)制定時時，使用特定模式作為用于子模塊10中的串行xPSK調(diào) 制或用于子模塊20中的并行xPSK調(diào)制的二進制數(shù)據(jù)模式31。由子模塊10或20發(fā)射的光 學載波行經(jīng)通過延遲干涉儀51來將符號之間的相位差轉(zhuǎn)換成幅度差。然后，利用平衡光電 檢測器52接收光載波以將光學信號轉(zhuǎn)換成電信號74并且使用電信號74的峰峰特征來設(shè) 置目標相位調(diào)制器13-z的相位調(diào)制定時。該特定模式被精確定義，以使得峰峰特征依賴于目標相位調(diào)制器13-z的定時并 且使得峰峰值對于完美的定時設(shè)置是最小的。使用隨機模式或違反用于二進制數(shù)據(jù)模式31 的特定模式的定義的模式產(chǎn)生使得無法設(shè)置相位調(diào)制定時的峰峰特征。為了使能該屬性， 如下仔細地選擇特定模式特定模式的屬性屬性1 特定模式被確定為使得可以在由目標相位調(diào)制器13-z執(zhí)行的相位調(diào)制的定時的 整個調(diào)諧范圍上得到峰峰特征的唯一最小值。屬性2 特定模式被確定為使得分隔固定數(shù)目的符號的符號之間的相位差通過延遲干涉 儀51被正確轉(zhuǎn)換成幅度信息。因此，延遲干涉儀51的延遲是所述固定數(shù)目的符號。在該 情況中，電信號74的峰峰特征(在該示例性實施例中，電信號74的峰峰電壓)反映由子模 塊10或20發(fā)射的分隔固定數(shù)目的符號的光學載波符號之間的相位差。屬性3 特定模式被選擇為使得在相位調(diào)制定時的完美匹配的情況中，符號之間的相位差 限制于在經(jīng)過延遲干涉儀51之后導致相同幅度的一個值或兩個值。實際上，不全等的三個 相位值在經(jīng)過延遲干涉儀51之后導致至少兩個幅度值。這意味著在定時完美匹配的情況 中，要么是符號之間的相位差是恒定的，要么是由對應于延遲干涉儀51的相長干涉的符號 間相位差和對應于延遲干涉儀51的相消干涉的符號間相位差所形成的軸對于這個符號間 相位差集合而言是對稱軸。在該情況中，兩種相位差值在軸上具有相同投影點。
屬性
權(quán)利要求
1.一種方法，包括設(shè)置光學發(fā)送機內(nèi)的目標相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時，所述光學發(fā)送機執(zhí)行階數(shù)等 于或高于4的相移鍵控， 其中，所述設(shè)置包括向所述光學發(fā)送機饋送特定模式，以允許所述xPSK發(fā)送機根據(jù)所述特定模式來發(fā)射 光學載波；通過延遲干涉儀來接收所述光學載波； 將從所述延遲干涉儀發(fā)射的光信號轉(zhuǎn)換成電信號； 檢測所述電信號的峰峰值，并且其中所述目標相位調(diào)制器的所述相位調(diào)制的所述定時被設(shè)置為使所述電信號的所述 峰峰值最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學發(fā)送機還包括至少一個另外的相位調(diào) 制器，其中所述特定模式的長度A被選擇，以使得所述特定模式的持續(xù)時間比由所述目標相 位調(diào)制器執(zhí)行的所述相位調(diào)制的所述定時的設(shè)置范圍長， 其中所述延遲干涉儀是P信號延遲干涉儀，P嚴格小于A， 其中所述目標相位調(diào)制器將所述光載波的相位偏移0或2 π /h，h是整數(shù)， 其中在集合Φ中存在兩個相位狀態(tài)Φ 1和Φ2，集合Φ是容許由所述至少一個另外的 相位調(diào)制器印刻的相位狀態(tài)的集合，Φ1和Φ 2允許相等，使得 Q(P)CQmax, (φ2+2π/Η)^Θ(Ρ),其中， MX是定義如下的集合 θ· = {(Φ1) ； (Φ2+2πΛ)}，并且 Θ (P)是定義如下的集合Θ(Ρ) = {{ψ{ + P)-φ(ι))八(0d< Α)}，被定義為φ(0 = <Ρη,(0+<Ρο( )，^⑴是由所述至少一個另外的相位調(diào)制器印刻的相位，并且外⑴是由所述目標相位調(diào) 制器印刻的相位，并且其中，對于嚴格小于A的任意非零自然數(shù)i，(3/· A3k)A(0<j<A)A(0<k<A)A(k^ j) λ ((Ψ0·, j) Φ Ψ( , A:))，并且 (3/) α(0< / <Α)λ (Vk') λ(0</('<Α)λ (k' Ψ /) λ ((Ψ0·，/) + Ψ(/, k')) Φ (φ + φ2 + 2π/Η)其中，Ψ( ，j)被定義為m, j)=cpm u+p)-9m u)+<Po ο+j+p、-% (i+j)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述光學發(fā)送機是階數(shù)等于或大于4的高階 差分相移鍵控發(fā)送機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述光學發(fā)送機包括提供用于所述 光學載波的RZ刻劃的RZ刻劃器，其中當所述電信號的所述峰峰值被檢測時，所述RZ刻劃器被關(guān)斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中與所述特定模式的調(diào)制相同步地，針 對在所述光學載波的符號的中央周圍的至少一個點采樣所述峰峰值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述設(shè)置針對與基準相位調(diào)制器連 續(xù)的所有相位調(diào)制器被遞歸執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述光學發(fā)送機是包括串聯(lián)連接的 第一調(diào)制器和第二調(diào)制器的串行DQPSK發(fā)送機，其中所述第一相位調(diào)制器用0或π弧度調(diào)制所述光學載波，其中所述第二相位調(diào)制器用0或π /2弧度調(diào)制所述光學載波，并且其中所述目標相位調(diào)制器是從所述第一相位調(diào)制器和所述第二相位調(diào)制器中選出的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述光學發(fā)送機是包括并聯(lián)連接的 第一臂和第二臂的并行DQPSK發(fā)送機，其中所述第一臂包括用0或π弧度調(diào)制所述光學載波的第一相位調(diào)制器，其中所述第二臂包括用0或π弧度調(diào)制所述光學載波的第二相位調(diào)制器；以及提供η/2弧度的相位偏移的附加相位偏移器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述光學發(fā)送機的波長是可調(diào)諧的，并且其中所述設(shè)置在所述光學發(fā)送機的波長切換序列期間被執(zhí)行。
10.一種控制系統(tǒng)，用于設(shè)置光學發(fā)送機內(nèi)的目標相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時，所述 光學發(fā)送機執(zhí)行2η階相移鍵控，η是等于或大于2的自然數(shù)，所述控制系統(tǒng)包括延遲干涉儀，所述延遲干涉儀被配置為接收由所述光學發(fā)送機發(fā)射的光學載波的部分 或全部；光電檢測器，所述光電檢測器將從所述延遲干涉儀發(fā)射的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；峰峰檢測器，所述峰峰檢測器檢測所述電信號的峰峰值；以及反饋電路，所述反饋電路被配置為響應于所述峰峰值來設(shè)置由所述目標相位調(diào)制器執(zhí) 行的相位調(diào)制的定時。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制系統(tǒng)，其中，所述反饋電路被配置為設(shè)置由所述目標 相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的所述定時以使所述峰峰值最小。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的控制系統(tǒng)，其中，由所述峰峰檢測器與所述特定模式 的調(diào)制相同步地，針對在所述光學載波的符號的中央周圍的至少一個點采樣所述峰峰值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的控制系統(tǒng)，還包括模式生成器，所述模式生 成器適于饋送在設(shè)置由所述目標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的所述定時中使用的特定模 式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制系統(tǒng)，其中所述光學發(fā)送機還包括至少一個另外的相 位調(diào)制器，其中所述光學發(fā)送機還包括至少一個另外的相位調(diào)制器，其中所述特定模式的長度A被選擇，以使得所述特定模式的持續(xù)時間比由所述目標相 位調(diào)制器執(zhí)行的所述相位調(diào)制的所述定時的設(shè)置范圍長，其中所述延遲干涉儀是P信號延遲干涉儀，P嚴格小于A， 其中所述目標相位調(diào)制器將所述光載波的相位偏移0或2 π /h，h是整數(shù)， 其中在集合Φ中存在兩個相位狀態(tài)Φ 1和Φ2，集合Φ是容許由所述至少一個另外的 相位調(diào)制器印刻的相位狀態(tài)的集合，Φ1和Φ 2允許相等，使得
15.一種光學發(fā)送機，執(zhí)行階數(shù)等于或高于4的相移鍵控，包括 多個相位調(diào)制器，所述多個相位調(diào)制器調(diào)制光學載波；延遲干涉儀，所述延遲干涉儀被配置為接收所述光學載波的部分或全部； 光電檢測器，所述光電檢測器將從所述延遲干涉儀發(fā)射的光學信號轉(zhuǎn)換成電信號； 峰峰檢測器，所述峰峰檢測器檢測所述電信號的峰峰值；以及 反饋電路，所述反饋電路適于響應于所述峰峰值來設(shè)置由所述相位調(diào)制器中的一個目 標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的定時。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學發(fā)送機，還包括存儲特定模式的介質(zhì)，其中，當由所述多個相位調(diào)制器中的所述一個目標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的所述 定時被設(shè)置時，所述相位調(diào)制器中的所述一個目標相位調(diào)制器響應于所述特定模式來調(diào)制 所述光學載波，并且其中所述特定模式的長度A被選擇以使得所述特定模式的持續(xù)時間比由所述目標相 位調(diào)制器執(zhí)行的所述相位調(diào)制的所述定時的設(shè)置范圍長， 其中所述延遲干涉儀是P信號延遲干涉儀，P嚴格小于A，其中所述多個相位調(diào)制器中的所述一個目標相位調(diào)制器將所述光載波的相位偏移0 或2Ji/h，h是整數(shù)，其中在集合Φ中存在兩個相位狀態(tài)Φ 1和Φ 2，集合Φ是容許由所述至少一個另外的 相位調(diào)制器印刻的相位狀態(tài)的集合，Φ1和Φ 2允許相等，使得
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的光學發(fā)送機，其中所述反饋電路被配置為設(shè)置由所述 多個相位調(diào)制器中的所述一個目標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的所述定時以使所述峰峰值最小。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的光學發(fā)送機，其中所述發(fā)送機是串行DQPSK 發(fā)送機，其中所述多個相位調(diào)制器包括串聯(lián)連接的第一相位調(diào)制器和第二相位調(diào)制器， 其中所述第一相位調(diào)制器用0或π弧度調(diào)制所述光學載波， 其中所述第二相位調(diào)制器用0或π /2弧度調(diào)制所述光學載波，并且 其中所述延遲干涉儀是一符號延遲干涉儀。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的光學發(fā)送機，其中所述發(fā)送機是包括第一臂 和第二臂的并行DQPSK發(fā)送機，其中所述多個相位調(diào)制器包括第一相位調(diào)制器和第二相位調(diào)制器，所述第一相位調(diào)制 器和第二相位調(diào)制器兩者都用0或η弧度調(diào)制所述光學載波， 其中所述第一臂包括所述第一相位調(diào)制器， 其中所述第二臂包括 所述第二相位調(diào)制器；以及 提供η/2弧度的相位偏移的附加相位偏移器，并且 其中所述延遲干涉儀是一符號延遲干涉儀。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的光學發(fā)送機，還包括提供用于所述光學載波 的RZ刻劃的RZ刻劃器，其中當所述電信號的所述峰峰值被檢測時，所述RZ刻劃器被關(guān)斷。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項所述的光學發(fā)送機，其中由所述峰峰檢測器與所述 特定模式的調(diào)制相同步地，針對在所述光學載波的符號的中央周圍的至少一個點采樣所述 峰峰值。
22.一種光學應答器，包括xPSK調(diào)制器，所述xPSK調(diào)制器執(zhí)行階數(shù)等于或高于4的相移鍵控，并包括多個相位調(diào)制器；解調(diào)器，所述解調(diào)器包括適于接收由所述xPSK調(diào)制器發(fā)射的光學載波的部分或全部 的多個延遲干涉儀，和將分別從所述延遲干涉儀接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個光電檢 測器；峰峰檢測器，所述峰峰檢測器檢測所述電信號中的一個電信號的峰峰值；以及 反饋電路，所述反饋電路適于響應于所述峰峰值來設(shè)置由所述多個相位調(diào)制器中的一 個目標相位調(diào)制器執(zhí)行的相位調(diào)制的定時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于設(shè)置光學發(fā)送機內(nèi)的目標相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時的方法，該光學發(fā)送機執(zhí)行2n階相移鍵控，n是等于或大于2的自然數(shù)。該方法設(shè)有以下步驟向光學發(fā)送機饋送特定模式，以允許xPSK發(fā)送機根據(jù)特定模式來發(fā)射光學載波；通過延遲干涉儀來接收光學載波；將從延遲干涉儀的相長輸出和相消輸出發(fā)射的一對光信號轉(zhuǎn)換成電信號；檢測電信號的峰峰值；并且設(shè)置目標相位調(diào)制器的相位調(diào)制的定時以使得電信號的峰峰值最小。
文檔編號H04B10/155GK102067486SQ200880129978
公開日2011年5月18日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者泰嵐迪爾 德 加波利 以馬利·里, 鹽入智美 申請人:日本電氣株式會社