专利名称：针对具有左和右边滤波的nrz信号的调制模式和传输系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通过光学装置发送数字数据的领域。更具体地是涉及长距离光纤链路上基于波分多路复用(WDM)的高位速率传输。
更具体地说，本发明是涉及一个调制模式，该调制模式对通过WDM传输线路发送的信号进行调制，其中针对接收器上的相邻信道交替进行左和右边滤波，信道的交替信道间隔为A和B，进行右边滤波的信道被一个具有正线性调频脉冲的调制器调制，进行左边滤波的信道被一个具有负线性调频脉冲的调制器调制。
本发明还涉及一个具有发送器，发送光纤和接收器的传输系统其中发送器包括激光源，外部调制器和一个多路复用器，接收器包括至少一个多路分解器，滤波器和接收器，并且进行左边滤波的信道被具有负线性调频脉冲的调制器调制，进行右边滤波的信道被具有正线性调频脉冲的调制器调制。
在调制之后，指定信道的光谱包括一个载波和两个分离载波的光学边带。低波长边带被称作″左边″，而高波长边带被称作″右边″。
这种传输模式使用一个光学发送器，光学发送器通过光纤被连接到一个光学接收器。发送器通常根据一个关于要发送的信息调制来自激光振荡器的光学载波的功率。NRZ或RZ调制的使用非常频繁并且需要在两个电平之间改变载波的功率一个对应于波的消失的低电平和一个对应于最大光功率的高电平。在一个时钟速率产生的时刻触发电平的变化并且由此定义了为要发送的二进制数据分配的连续时间单元。根据约定，低和高电平分别表示二进制数值″0″和″1″。最大传输距离通常受到接收器在调制光波沿光学链路传播之后无差错检测这两个功率电平的能力的限制。提高这个距离的常见方式是提高高电平的平均光功率和低电平的平均光功率之间的比率，这个比率定义了″消光比率″，消光比率是调制的一个特征。对于一个指定距离和一个指定消光比率，信息位速率受到光纤中产生的色散的限制。这个散射来自光纤的有效指数，而有效指数取决于传送的光波的波长，并且当光波沿光纤传播时发送脉冲的宽度会增加。这个现象的特征在于光纤的散射系数D，散射系数D被定义成一个等式D＝-(2πc/λ2)d2β/dω2规定的传播常量β的函数，其中λ和ω分别是光波的波长和角频率。散射系数D的数值和符号取决于光纤的类型和传输波长。例如，对于例行使用的″标准″单模式光纤，并且λ＝1.55μm，系数D为正并且数值为17ps/(nm.km)。反之，对于λ＝1.30μm，则系数D为零。根据使用的光纤的波长和类型，系数D通常可以为正数，零或负数。
如果系数D具有非零数值，为了补偿NRZ或RZ调制情况下的脉冲拉宽现象，已经提出通过与功率的调制相关的方式调制载波的相位(以及频率或角频率)。相位对应于通过复数类型的表达式将载波的电场表示成关于时间t的函数的约定Ap exp(ω0t)，并且一个具有振幅A的发送光波S的电场被表示成S＝A exp[j(ω0t+)]，其中ω0是载波的角频率而是发送光波的相位。
更精确地讲，为了补偿色散，如果系数D是正数，则必须在脉冲的上升沿减小相位并且在其下降沿增加相位。调制光波接着被用作一个瞬时负″线性调频脉冲″。相反，如果系数D是负数，则相位调制必须被反置并且瞬时″线性调频脉冲″为正。引入一个瞬时″线性调频脉冲″参数α以表征这种调制，并且根据等式α＝2P(d/dt)/(dP/dt)定义这个参数，其中P是调制光波的功率而是其弧度相位。对于以前提到的标准光纤和接近1.55μm的λ数值，参数α的数值必须是常量并且在以近似值α为常量的情况下基本上等于-1。在一个优化系统中，调制器的芯片可以补偿光纤的色散。
通过使用一个外部调制技术可以在某种程度上解决激光源的线性调频脉冲问题。在其它外部调制器中间，吸引型调制器与半导体激光器相比具有较小的线性调频脉冲；但线性调频脉冲仍然非零。另一方面，如果一个以光干涉为其工作原理的Mach-Zehnder调制器被用作按照推挽调制模式工作的外部调制器，则理论上可以完全清除波长线性调频脉冲。因此，期待Mach-Zehnder调制器成为用于极高速和极长距离光学通信系统中的关键外部调制器。
某些已知的Mach-Zehnder调制器具有例如LiNbO3的绝缘物质。一方面，从其与诸如半导体激光器或半导体光学放大器的光学元件和诸如FET的电气元件集成的能力方面，及其具有较小尺寸和较低功耗方面看，半导体Mach-Zehnder调制器被认为优于绝缘型Mach-Zehnder调制器。
这种Mach-Zehnder调制器包括一个干涉仪结构，该结构具有一个输入光波导，这个输入光波导分割成两个分支，而这两个分支混合构成一个输出波导。电极向两个分支提供相应的电场。半导体Mach-Zehnder调制器通常利用在向一个p-n结提供反向偏移电压时产生的折射指数变化。当输入光波导接收一个具有固定功率的载波时，两个部分光波在两个分支中传播并且接着在输出上发生干涉。输出波导则提供一个光波，这个光波的功率和相位取决于提供给电极的电气控制电压的数值。当发送光波的瞬时功率为零时，可以产生接近180°的相位偏移。如果调制的控制信号只被提供给一个电极并且其它电极接收一个固定偏移电压，则调制器输出的光学信号含有非零瞬时″线性调频脉冲″，根据遇到的二进制数据的顺序和边缘是上升沿还是下降沿，这个″线性调频脉冲″可以为正也可以为负。
在US 6,122,414中，试验表明推挽调制因脉冲压缩而具有较小的波形畸变并且保持优于单臂调制的半值宽度。结果表明，推挽调制可以提供两倍或三倍于单臂调制的传输距离。
推挽驱动半导体Mach-Zehnder调制器通常需要一对驱动器向相应的相位调制器的电极提供驱动电压，并且还需要一个定时发生器按照相反相位精确地驱动相位调制器。难以通过定时发生器精确调整定时，尤其是超过2.5Gb/s以上的较高频率上，事实表明相位调制器难以在这么高的频率上工作。
本发明通过使用一个单臂调制器进行调制并且同时使用一个优化调制模式减少带宽解决了进行至少高于10吉位/s的高位速率传输的问题。
在″3×100km太拉光纤上的5.12太位/s传输″Bigo，S.等人paperPD2，PP40-41，ECOC 2000中解释了一个被称为VSB(残留边带调制)的调制模式。NRZ频谱的两个边带通常包含冗余信息。因此尝试过滤出其中的一个以便增加频谱效率，这是一种被称为VSB的技术。然而由于受到抑制的边带通过光纤的非线性特性快速重构，所以难以在发送器上实现VSB。所以提出在接收器一侧进行VSB过滤。
发明的传输系统解决方案显示出这样的优点，即将具有正线性调频脉冲调制器的右边滤波信道和具有负线性调频脉冲调制器的左边滤波信道组合使用具有最优性能。
具体实施例方式
强度调制信号的频谱与波长信道的载波频率对称。在
图1中用一条线表示载波。信号的左边和右边通常包含相同的信息。在箭头表示的重叠区域中，可以不再明确区分一个信道的信息和相邻信道的信息。在信道间隔减少的情况下，重叠区域增加。
图2示出了一种非等距信道分配。按照频谱间隔A分割前两个信道CH1和CH2。下一个信道CH3的间隔为B。接着发送相距的间隔大于信道间间隔的信道对。现在用滤波函数F对信道CH1的左边和信道CH2的右边进行滤波。接着对CH3的左边和CH4的右边进行滤波。在一个最优解决方案中，可以选择A和B的数值以便滤波函数在间隔C上具有最大值，最大值对于不同信道是固定的。可以按照最优的方式使用带宽。
图3中示出了本发明的第一实施例。通过与调制器2相连的激光器1实现发送器功能。调制器具有交替的正或负线性调频脉冲并且被相连到一个多路复用器3。多路复用器被分接到传输线路4。通过一个与传输线路4和滤波器6相连的多路分解器5实现接收器功能。滤波器与接收器7相连。
通过激光器1发送第一波长信道。通过外部调制器2调制这个信道。对于高位速率而言单臂调制器是最优的调制器。单臂Mach-Zehnder调制器(目前在40吉位/s上唯一可用的调制器)根据偏移条件具有正或负线性调频脉冲。第一信道CH1使用一个具有负线性调频脉冲的调制器。在多路复用器3中将信号和其它信道多路复用在一起。第二信道使用一个具有正线性调频脉冲功能的调制器，等等。
通过传输线路4向多路分解器5发送多路复用的信号。这里，DWDM信号被多路分解到不同波长信道中。通过左边滤波对第一波长信道进行滤波，通过右边滤波对第二波长信道进行滤波，等等。
根据Bigo，S.等人，paperPD2，PP40-41，ECOC 2000中描述的试验的参数，图5示出了整个多路复用在经过10ps/nm步长优化和300km距离传输之后获得的最优残留散射。根据试验中使用的光纤的完整特征导出了这个残留散射。对于一个指定信道(即一个指定旁瓣方向)，在发送器一侧测试正和负线性调频脉冲，其中相应改变链路末端上的散射以达到最优性能。在信道间彼此间隔50GHz和75GHz的情况下进行传输。频谱示出了没有经过滤波的接收结构，一个经过左边滤波的单独信道和一个经过右边滤波的单独信道。在最优条件下，通过图6可以发现，作为初始偏移点被设置成负线性调频脉冲的结果，左滤波信道始终具有较高的残留最优散射(相对右边滤波相差将近100ps/nm)。另一方面，右边滤波信道具有较低的残留散射以补偿初始正调制器线性调频脉冲。
这个结果表明图4中示出的本发明第二实施例是有利的。发送器功能如图3所述。接收器一侧使用一个第一多路分解器5对信道进行多路分解以便实现左边滤波和右边滤波。用于左边滤波的信道被馈送到一个散射补偿光纤B。接着在第二多路分解器9中对信道进行多路分解并且在接收器7中分析信道。
权利要求
1.通过DWDM传输线路发送的NRZ信号的调制模式，其中在接收器上针对相邻信道交替进行左边和右边滤波，●使信道交替具有信道间隔A和B●使用于右边滤波的信道被一个具有正线性调频脉冲的调制器调制●使用于左边滤波的信道被一个具有负线性调频脉冲的调制器调制。
2.如权利要求1所述的调制模式，其特征在于两个连续滤波器(无论左侧或右侧)的中央频率在频域中是等距的。
3.具有一个发送器，一个发送光纤和一个接收器的传输系统●发送器包括光源(1)，调制器(2)和一个多路复用器(3)●接收器包括至少一个多路分解器(5)，滤波器和接收器，●使用具有负线性调频脉冲的调制器调制用于左边滤波的信道，并且使用具有正线性调频脉冲的调制器调制用于右边滤波的信道。
4.如权利要求2所述的传输系统，其中在接收器上包括一个第一多路分解器(5)，上述多路分解器将进行左边滤波的信道与进行右边滤波的信道多路分解开，●将进行左边滤波的信道连接到一个具有正色散的补偿光纤段上(8)●和一个对所有信道进行多路分解的第二多路分解器(9)。
5.如权利要求2所述的传输系统，其中在接收器上包括一个第一多路分解器(5)，上述多路分解器将进行左边滤波的信道与进行右边滤波的信道多路分解开，●将进行右边滤波的信道连接到一个具有负色散的补偿光纤段上(8)(例如DCF)●和一个对所有信道进行多路分解的第二多路分解器(9)。
全文摘要
本发明涉及针对具有左和右边滤波的NRZ信号的调制模式和传输系统。本发明示出了一个具有发送器,发送光纤和接收器的传输系统,其中发送器包括光源(1),调制器(2)和一个多路复用器(3),接收器包括至少一个多路分解器(5),滤波器和电接收器,其中用具有负线性调频脉冲的调制器调制用于左边滤波的信道,用具有正线性调频脉冲的调制器调制用于右边滤波的信道。
文档编号H04B10/2513GK1371193SQ0210450
公开日2002年9月25日 申请日期2002年2月7日 优先权日2001年2月14日
发明者斯巴斯丁·比格, 亚恩·弗里格纳克, 威尔弗雷德·爱德勒, 尤根·拉奇 申请人:阿尔卡塔尔公司