專利名稱：一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超長單跨光傳輸系統(tǒng)，具體說是一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超 長單跨光傳輸系統(tǒng)調(diào)制編碼和接收的新方法。
背景技術(shù)：
在一些特殊場(chǎng)合，如沿海、島嶼、沙漠、森林等地建網(wǎng)，由于沒有電力系統(tǒng)可供利 用，站點(diǎn)之間必須建立端到端的直達(dá)通路，而沒有任何中繼設(shè)備，因此在傳輸過程中光信號(hào) 會(huì)受到極大衰減，而接收端需要進(jìn)行高增益的放大才能夠使光電探測(cè)器檢測(cè)出信號(hào)，這樣 就會(huì)引入大量的噪聲，劣化了信號(hào)的信噪比，從而降低了系統(tǒng)性能。為了使信噪比提高可以 通過提升發(fā)送端的功率來彌補(bǔ)，而采用差分相移鍵控(DPSK)調(diào)制光強(qiáng)時(shí)，由于現(xiàn)有系統(tǒng)多 采用馬赫曾德爾(MZ)調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，在使用該方式調(diào)制時(shí)，MZ調(diào)制器必需要經(jīng)過幅度零 點(diǎn)來切換相位，所以盡管該調(diào)制方式下信號(hào)的包絡(luò)是恒定的(這一點(diǎn)同OOK調(diào)制方式相比 較確實(shí)降低了非線性的影響，普通的OOK調(diào)制信號(hào)由于沒有辦法將光分解為相位相反的兩 路，從而無法使用平衡接收機(jī))，但是其功率卻不是恒定不變的，當(dāng)相位切換時(shí)會(huì)有功率的 變化，從而不可避免的引入非線性的影響，由于受非線性效應(yīng)的制約發(fā)送功率不能無限提 高，系統(tǒng)性能受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制 編碼的超長單跨光傳輸方法，使發(fā)送端抑制非線性效應(yīng)，提高發(fā)送功率，接收端提高系統(tǒng)的 接收信噪比，從而在整體上提高系統(tǒng)性能。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的 超長單跨光傳輸方法，將發(fā)送端光源通過一偏振分束器分解為偏振正交的兩路，將所述兩 路偏振光輸入兩個(gè)相同的馬赫曾德爾調(diào)制器，使用數(shù)據(jù)和其反碼進(jìn)行非歸零碼調(diào)制，發(fā)送 至光纖；接收端接收光纖上的光信號(hào)，將其偏振態(tài)穩(wěn)定后，將兩偏振復(fù)用的光信號(hào)分離，分 別通過光電探測(cè)器進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)為兩路電信號(hào)，兩路電信號(hào)通過平衡接收機(jī)，獲得信噪比 增 ο在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將馬赫曾德爾調(diào)制器偏置電壓設(shè)置在線性點(diǎn)，兩正交 的偏振光偏振方向的幅度調(diào)制為推挽特性。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述兩路偏振光調(diào)制后通過偏振合束器(PBC)進(jìn)行合 路，再經(jīng)過發(fā)送端的放大器提升光功率，將其發(fā)送到光纖中進(jìn)行傳輸。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述接收端從光纖接收光信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)收端放大器， 提升光功率后，送入偏振控制器。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述接收端接收的光信號(hào)通過偏振控制器穩(wěn)定器偏振 態(tài)后，得出兩偏振復(fù)用光信號(hào)，再通過偏振分束器將兩偏振復(fù)用光信號(hào)分離。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的方法基于偏振復(fù)用的推挽編碼技術(shù)，使得輸出光的光強(qiáng)保持恒定，從而使得自相位調(diào)制(SPM)和交叉相位調(diào)制(XPM)效應(yīng)得到極大的抑 制，在該情況下相應(yīng)的發(fā)送功率得到極大的提升，同時(shí)在接收端可以采用平衡接收的方式 進(jìn)一步提高信噪比，最終提升了系統(tǒng)的性能。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法的 流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明采用的偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，光源 101產(chǎn)生偏振光，將所述偏振光輸入到偏振分束器(PBS) 102中。當(dāng)使用保偏輸入時(shí)，輸入光 源101的線偏振方向剛好同PBS102的光軸成45°，光源101被分成大小相等且相互正交的 兩路，然后將兩路正交的偏振光X、偏振光Y分別輸入MZ調(diào)制器103和MZ調(diào)制器104。將 MZ調(diào)制器103、MZ調(diào)制器104分別使用數(shù)據(jù)和其反碼進(jìn)行非歸零碼(NRZ)調(diào)制，由MA調(diào)制 器相應(yīng)光電場(chǎng)調(diào)制特性如下em,, = jem(1)光場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)制特性如下明⑵將MZ調(diào)制器103、MZ調(diào)制器104偏置電壓設(shè)置在線性點(diǎn)，兩正交的偏振光X和偏 振光Y偏振方向的幅度調(diào)制特性分別為N、w[f」f丄)(8)KT::/|C。S2〔^^](4)這樣當(dāng)一路偏振光信號(hào)處于有光輸出時(shí)，另一路偏振光信號(hào)處于無光輸出；并且 一路光強(qiáng)度由小變大時(shí)，另一路光強(qiáng)度由大變小，反之亦然。同時(shí)兩路光信號(hào)一起輸出時(shí)總 的功率和保持不變，使得兩路光信號(hào)的的輸出具有推挽的特性。又由于兩路光強(qiáng)相同，且電 壓互為推挽對(duì)稱，這樣偏振Y方向的光強(qiáng)可寫為弋w〔f〒卜“〔營〒)(5)整個(gè)系統(tǒng)輸出的光強(qiáng)為\ej =K 水I2 = ix COS2 [fix Sin2〔0今明:::/, /,. ( 6 )整個(gè)系統(tǒng)的光強(qiáng)是兩個(gè)偏振方向的光強(qiáng)的疊加，在這樣的工作方式下使得輸出光 強(qiáng)恒定。調(diào)制完成后將兩個(gè)偏振方向的光信號(hào)通過偏振分束器(PBC) 105進(jìn)行合路，然后 經(jīng)過發(fā)送端的放大器(簡稱發(fā)端OA) 106將光功率進(jìn)行提升，然后將其發(fā)送到光纖107中進(jìn) 行傳輸。
光纖中非線性效應(yīng)主要包括自相位調(diào)制(SPM)、交叉相位調(diào)制(XPM)、四波混頻 (FWM)、受激布里淵散射(SBS)、受激拉曼散射(SRQ ；由于在超長單跨光傳輸中，波長個(gè)數(shù) 較少且間隔較遠(yuǎn)，F(xiàn)WM效應(yīng)幾乎沒有，而SBS和SRS受其門限效應(yīng)的限制，在一定條件下也 可近似忽略不計(jì)，因此傳輸過程中受到的主要非線性效應(yīng)為SPM和XPM，SPM和XPM效應(yīng)是 由于高輸入功率會(huì)改變光纖的折射率從而引入附加相位(克爾效應(yīng))，而功率的變化引起 折射率的變化，導(dǎo)致信號(hào)附加相位的變化，產(chǎn)生一定的附加頻率，使得波形受到畸變。即由 于非線性的作用，介質(zhì)的折射率會(huì)與輸入光信號(hào)的光強(qiáng)有關(guān)，關(guān)系如下
權(quán)利要求
1.一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，其特征在于將發(fā)送端光 源通過一偏振分束器分解為偏振正交的兩路，將所述兩路偏振光輸入兩個(gè)相同的馬赫曾德 爾調(diào)制器，使用數(shù)據(jù)和其反碼進(jìn)行非歸零碼調(diào)制，發(fā)送至光纖；接收端接收光纖上的光信 號(hào)，將其偏振態(tài)穩(wěn)定后，將兩偏振復(fù)用的光信號(hào)分離，分別通過光電探測(cè)器進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)為 兩路電信號(hào)，兩路電信號(hào)通過平衡接收機(jī)，獲得信噪比增益。
2.如權(quán)利要求1所述的基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，其特征在 于將馬赫曾德爾調(diào)制器偏置電壓設(shè)置在線性點(diǎn)，兩正交的偏振光偏振方向的幅度調(diào)制為 推挽特性。
3.如權(quán)利要求1所述的基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，其特征在 于所述兩路偏振光調(diào)制后通過偏振合束器進(jìn)行合路，再經(jīng)過發(fā)送端的放大器提升光功率， 將其發(fā)送到光纖中進(jìn)行傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，其特征在 于所述接收端從光纖接收光信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)收端放大器，提升光功率后，送入偏振控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，其特征在 于所述接收端接收的光信號(hào)通過偏振控制器穩(wěn)定器偏振態(tài)后，得出兩偏振復(fù)用光信號(hào)，再 通過偏振分束器將兩偏振復(fù)用光信號(hào)分離。
全文摘要
一種基于偏振復(fù)用推挽調(diào)制編碼的超長單跨光傳輸方法，將發(fā)送端光源通過一偏振分束器分解為偏振正交的兩路，將所述兩路偏振光輸入兩個(gè)相同的馬赫曾德爾調(diào)制器，使用數(shù)據(jù)和其反碼進(jìn)行非歸零碼調(diào)制，發(fā)送至光纖；接收端接收光纖上的光信號(hào)，將其偏振態(tài)穩(wěn)定后，將兩偏振復(fù)用的光信號(hào)分離，分別通過光電探測(cè)器進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)為兩路電信號(hào)，兩路電信號(hào)通過平衡接收機(jī)，獲得信噪比增益，該傳輸方法，使發(fā)送端抑制非線性效應(yīng)，提高發(fā)送功率，接收端提高系統(tǒng)的接收信噪比，從而在整體上提高系統(tǒng)性能。
文檔編號(hào)H04B10/18GK102064890SQ201010534080
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者張新全, 楊超, 楊鑄, 謝德權(quán) 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院