含有多芯光纖的空分復(fù)用裝置以及自零差檢波方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用多芯光纖進(jìn)行自零差相干檢測(self-homodyne coherentdetect1n)的空分復(fù)用(SDM)裝置以及方法。在本發(fā)明中，利用多芯光纖中的一個纖芯來傳輸用于零差檢波(homodyne detect1n)的光信號。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本發(fā)明專利公報(bào)特開2007-74273號中，公開了一種能夠傳輸多進(jìn)制調(diào)制信號的相干光傳輸方法。在該方法中，用獨(dú)立的通道同時傳輸相互間有關(guān)聯(lián)的2個信號，使光源的相位變動相互抵消。一個光載波用于傳輸參照碼，另一個光載波用于傳輸疊加在參照碼上的所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號，用這種方法傳輸多進(jìn)制調(diào)制信號。另外，利用接收到的光信號中所包含的2個光載波，進(jìn)行光外差檢波或者光自零差檢波，從而進(jìn)行相干光傳輸。
[0003]在日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2005-6017號中，公開了一種以空分復(fù)用的方式在發(fā)送裝置與接收裝置之間傳輸信號的光無線通信系統(tǒng)。
[0004]【專利文獻(xiàn)I】日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2007-74273號
[0005]【專利文獻(xiàn)2】日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2005-6017號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種通信信號能夠采用空分復(fù)用信號的自零差檢波通信系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種使用價格較低的光源實(shí)現(xiàn)較高效率的自零差檢波技術(shù)，以及降低因傳輸本振信號所損失的通信容量，提高信號接收性能。
[0008]基本上，本發(fā)明是基于如下認(rèn)識而得到的，S卩，通過將多芯光纖中的任意一個纖芯用于傳輸導(dǎo)頻音(pilot tone;基準(zhǔn)信號)，能夠?qū)崿F(xiàn)適用于空分復(fù)用(SDM=SpaceDivis1n Multiplexing)裝置的自零差檢波(self-homodyne detect1n)技術(shù)。
[0009]上述目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的第I方面涉及一種空分復(fù)用裝置12，其含有多芯光纖11，該多芯光纖11具有多個纖芯。該空分復(fù)用裝置12中，將多個纖芯中的除自零差檢波用纖芯13之外的纖芯作為通信用纖芯16使用。該空分復(fù)用裝置12具有導(dǎo)頻信號引導(dǎo)部14和自零差檢波部15ο
[0011]多芯光纖11例如為，具有中心纖芯和位于中心纖芯周圍的多個纖芯的多芯光纖。在這種情況下，例如，以中心纖芯作為自零差檢波用纖芯13。
[0012]自零差檢波用纖芯13的直徑Φ3與通信用纖芯(數(shù)據(jù)傳輸用纖芯)16的直徑Φc之間的關(guān)系例如為，0.5 ^ Φ3/Φ0^ 3。
[0013]導(dǎo)頻信號引導(dǎo)部14是將用于自零差檢波的導(dǎo)頻信號導(dǎo)入自零差檢波用纖芯13的要素，該自零差檢波用纖芯13為多個纖芯中的任意一個。
[0014]自零差檢波部15是用于檢測自零差檢波用纖芯13所輸出的導(dǎo)頻信號、對通信用信號進(jìn)行自零差檢波的要素。
[0015]上述空分復(fù)用裝置的優(yōu)選實(shí)施方式為，還具有復(fù)用部21和信號引導(dǎo)部17。復(fù)用部21是用于將通信用載波信號(用于傳輸數(shù)據(jù)的載波信號)和導(dǎo)頻信號復(fù)用的要素。信號引導(dǎo)部17是用于將被復(fù)用部21復(fù)用后的信號中的通信用載波信號導(dǎo)入通信用纖芯16的要素。
[0016]上述空分復(fù)用裝置12的優(yōu)選實(shí)施方式為，具有光梳狀信號發(fā)生器(optical combgenerator)，該光梳狀信號發(fā)生器用于生成導(dǎo)頻信號、以及在通信用纖芯16中傳播的通信用載波信號這二者中的一方或者雙方。該光梳狀信號發(fā)生器可以是生成多個導(dǎo)頻信號的裝置。另外，該光梳狀信號發(fā)生器也可以是生成導(dǎo)頻信號以及通信用載波信號這二者的裝置。此外，該光梳狀信號發(fā)生器還可以是生成多個通信用載波信號的裝置。
[0017]上述空分復(fù)用裝置的優(yōu)選實(shí)施方式為，還具有光程調(diào)整部，該光程調(diào)整部用于調(diào)整具有多個纖芯的多芯光纖11中的各纖芯的光程差。
[0018]本發(fā)明的第2方面涉及一種自零差檢波方法，其利用含有多芯光纖11的空分復(fù)用裝置12進(jìn)行自零差檢波，多芯光纖11具有多個纖芯?？辗謴?fù)用裝置12例如為上面已說明過的空分復(fù)用裝置12中的一種。
[0019]在上述自零差檢波方法中，首先將用于自零差檢波的導(dǎo)頻信號導(dǎo)入多個纖芯中的自零差檢波用纖芯13，自零差檢波用纖芯13為多個纖芯中的任意一個。然后，檢測自零差檢波用纖芯13所輸出的導(dǎo)頻信號，對通信用信號進(jìn)行自零差檢波。
[0020]本發(fā)明利用與信號光一起由信號發(fā)送機(jī)所發(fā)送過來的導(dǎo)頻信號以零差方式接收信號，因而本發(fā)明能夠被利用于空分復(fù)用通信，且本發(fā)明的信號接收光學(xué)單元的結(jié)構(gòu)簡單。另外，采用本發(fā)明，能夠利用低價的光源進(jìn)行相干傳輸。在纖芯的數(shù)量較多時，能夠減輕因傳輸本振信號所損失的通信容量。通過用同一光纖來發(fā)送本振光，本振光與信號光受到的噪聲大致相同，因而有望提高信號接收性能。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明中的空分復(fù)用裝置的框架圖。
[0022]圖2是表不多芯光纖的不意圖。
[0023]圖3是表示多芯光纖的剖面的圖，該圖由照片編輯而成。
[0024]圖4是實(shí)施例1中的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。
[0025]圖5是表示W(wǎng)DM (波分復(fù)用)中待測信號的BER (誤碼率)與OSNR (光信噪比)這一者的關(guān)系的圖。
[0026]圖6是表示導(dǎo)頻信號在各個纖芯中傳播時的SDM功率代價(Penalty)的測定值的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面，參照附圖對發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施方式，能夠適當(dāng)?shù)丶尤牍慕Y(jié)構(gòu)要素。
[0028]本發(fā)明的第I方面涉及一種空分復(fù)用裝置12，該空分復(fù)用裝置12含有多芯光纖11，該多芯光纖11具有多個纖芯。在該空分復(fù)用裝置12中，將多芯光纖11所含有的多個纖芯中的一個纖芯作為自零差檢波用纖芯13，將除自零差檢波用纖芯13之外的纖芯作為通信用纖芯16。
[0029]圖2是多芯光纖的示意圖。圖3是由照片編輯而成的表示多芯光纖的剖面的示意圖。多芯光纖11是具有2個以上纖芯的光纖。多芯光纖可以是例如具有中心纖芯和位于中心纖芯周圍的I個或者多個纖芯的多芯光纖，或者是具有2個以上的方形纖芯的方形多芯光纖。多芯光纖15也可以是中心部沒有纖芯的多芯光纖。例如，多芯光纖11也可以是由對稱排列的2到4個(或者更多)纖芯構(gòu)成的多芯光纖。在多芯光纖中由各纖芯形成波導(dǎo)路。兩個相鄰的波導(dǎo)路之間的距離例如為I?100 μπι。該波導(dǎo)路的間隔可以是3?70 μm、5?70 μ m、10?60 μ m、20?50 μ m、或者30?40 μ m。兩個相鄰的波導(dǎo)路之間的距離是指兩個纖芯間的纖芯之外的部分(包層)所表示的距離(即，兩個纖芯間的包層的厚度)。
[0030]多芯光纖11例如為具有中心纖芯和位于中心纖芯周圍的多個纖芯的多芯光纖。在這種情況下，例如，可以將中心纖芯作為自零差檢波用纖芯13。當(dāng)然，在考慮到制造狀況等情況下，或者在位置出現(xiàn)偏差的纖芯中挑選使用等情況下，自零差檢波用纖芯13也可以不是多芯光纖11的中心纖芯。
[0031]自零差檢波用纖芯13的直徑Φ3與通信用纖芯16的直徑Φ。例如具有如下關(guān)系: