[發明專利]高速光纖通信系統中帶內白噪聲的抑制裝置和方法

有效

• 申請號: 201210106055.1
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102664685A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李蔚;范佑文;余少華;劉子晨;邱英
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04B10/18
• 分類號: H04B10/18
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及高速光纖通信系統噪聲抑制，具體涉及高速光纖通信系統中帶內白噪聲的抑制裝置和方法。

背景技術

目前，光纖通信已經成為現代通信網的基本組成部分，隨著因特網的迅速崛起，尤其是語音、圖像和數據業務的爆炸式增長，光纖通信的容量需求越來越大。

為了充分挖掘光纖的帶寬能力，波分復用(WDM)和摻鉺光纖放大器(EDFA)被普遍使用。由于摻鉺光纖放大器的大量使用，會導致光學白噪聲的增加，每增加一個EDFA，就會使信噪比至少下降3dB，從而引入更多的白噪聲，尤其是在長途大容量傳輸系統中，一條幾千公里的光鏈路上會有幾十個EDFA，這樣累積的白噪聲會導致信噪比嚴重劣化，以至于必須要進行電中繼。白噪聲分帶內和帶外兩種，其中帶外白噪聲可以采用線性濾波器的方式來濾出，而帶內白噪聲的影響卻不能通過傳統的線性頻域濾波方法進行消除，此外，在高階調制中，星座圖上不同點之間的間隔會比低階調制更小，所以噪聲的影響會更大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是部分消除高速光纖通信系統中帶內白噪聲。

本發明提供了一種高速光纖通信系統中帶內白噪聲的抑制裝置，在高速光纖通信系統的接收端設有時鐘信號生成器、波形發生器、全光分數階傅里葉變換裝置、光開關和全光分數階傅里葉逆變換裝置，所述時鐘信號生成器從輸入信號中恢復出時鐘信號；所述波形發生器接收所述時鐘信號并輸出相位相反的第一驅動信號和第二驅動信號；所述全光分數階傅里葉變換裝置根據所述第一驅動信號對輸入信號進行全光分數階傅立葉變換，形成第一輸出信號；所述光開關根據所述時鐘信號，截取所述第一輸出信號去掉部分帶內白噪聲；所述全光分數階傅里葉逆變換裝置根據所述第二驅動信號對所述截取后的第一輸出信號完成全光分數階傅立葉逆變換，恢復輸入信號。

上述裝置中，所述第一驅動信號f(t)的函數關系式為：

f(t)=Σn=0∞a(t-nT)2,(-T2≤t≤T2);]]>

式中：t為時間；T為第一驅動信號f(t)的周期，與提取的時鐘信號周期相同；n為周期數；a為第一驅動信號f(t)與時間的關系參數，V_pp為任意波形發生器輸出周期拋物線型波形信號電壓的峰峰值，0.25v＜V_pp≤1v。

上述裝置中，所述全光分數階傅立葉變換裝置包括依次串接的第一電光相位調制器、第一色散介質和第二電光相位調制器，所述第一電光相位調制器的輸入端連接所述輸入信號，所述第一、第二電光相位調制器的電驅動端連接所述第一驅動信號，所述第二電光相位調制器的輸出端連接所述光開關；所述全光分數階傅立葉逆變換裝置包括依次串接的第三電光相位調制器、第二色散介質和第四電光相位調制器，所述第三電光相位調制器的輸入端連接所述光開關，所述第三、第四電光相位調制器的電驅動端連接所述第二驅動信號。

上述裝置中，所述第一、第二色散介質為光纖Bragg光柵或者單模光纖，二者長度相等；進行全光分數階傅立葉變換時色散介質的傳遞函數為進行全光分數階傅里葉逆變換時色散介質的傳遞函數為其中β₂是二階色散常數，z是色散介質長度，ω為光載波頻率，總色散值β₂z的取值范圍為0＜β₂z＜50ps/nm。