[發明專利]相干光接收器

有效

• 申請號: 201380077046.7
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN105393487B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 內博伊沙·斯托亞諾維奇
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04B10/61
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明涉及一種相干光接收器(800)，所述相干光接收器包括：模數轉換裝置(801)，用于將模擬相干光信號(802)采樣到數字相干光信號(804)中；信道均衡裝置(803)，用于均衡所述數字相干光信號(804)；信道傳遞函數計算裝置(801)，用于基于通過內插裝置(807a、807b)內插的所述數字相干光信號(804)和所述均衡數字相干光信號(806)計算信道傳遞函數(808)，并且用于基于所述計算出的信道傳遞函數(808)調整所述信道均衡裝置(803)；相位檢測裝置(809)，用于基于所述均衡數字相干光信號(806)提供定時誤差檢測特性TEDC信號(810)；后饋定時恢復裝置(811)，用于關于頻率偏移補償標準基于所述TEDC信號(810)調整所述模數轉換裝置(801)的所述采樣；以及前饋定時恢復裝置(813)，用于關于相位偏移補償標準調整所述內插裝置(807a、807b)。

技術領域

本發明涉及一種相干光接收器和一種用于相干光接收器中的時鐘恢復的方法。

背景技術

長途光纖系統的重要目標是在最長距離上傳輸最高數據吞吐量而不會在光電光再生器中出現信號再生。假定通過光放大器并且最終通過纖維自身對帶寬施加的約束，重要的是使頻譜效率最大化。大多數當前的系統使用二進制調制格式，例如對每個符號的一位進行編碼的斷續鍵控。

先進的調制格式結合相干接收器實現了高容量和頻譜效率。偏振復用、正交幅度調制和相干檢測被視為用于下一代大容量光傳輸系統的優勝組合，因為它們允許以所有可用自由度進行信息編碼。

使用正交幅度調制(quadrature amplitude modulation，QAM)星座的商用設備已經在40和100Gb/s光傳輸系統中可用。16-QAM很可能是用于400Gb/s光傳輸系統的候選者。圖1中示出相干光接收器100的方塊圖。由于數字信號映射到兩個偏振中，因此使用90°混合101來混合輸入信號102與本地振蕩器(local oscillator，LO)信號104，其產生四個輸出信號106(每個偏振兩個信號)。光信號102通過由光電二極管(單個PIN或經平衡的)和跨阻放大器(transimpedance amplifier，TIA)構成的光前端(optical front end，OFE)103轉化成電信號。由于信號功率可以隨時間而變化，因此快速自動增益控制塊105彌補信號功率變化。存在四個自動增益控制(automatic gain control，AGC)塊105，其也可以是OFE塊103的組成部分。通常，歸因于實現復雜度，一對AGC塊105通過一個控制信號(VX_AGC用于X偏振，VY_AGC用于Y偏振；見圖1)來控制。然而，四個AGC塊105可以通過4個獨立的控制電壓來控制。AGC塊105之后的信號108通過使用模數轉換器(analog-to-digital converters，ADC)107量化。

四個量化數字數據流110進一步在數字信號處理(digital signal processingDSP)塊109中處理，DSP塊109劃分成兩部分，即快速DSP硬件部分109a和慢速DSP軟件部分109b。在DSP塊109中，一個補償色度色散(chromatic dispersion，CD)、偏振模色散(polarization mode dispersion PMD)、偏振旋轉、非線性效應、LO噪聲、LO頻率偏移等。慢速處理的估計(LO頻率偏移、CD等)可以在DSP電路109的軟件部分109b中進行。

圖2中呈現基本DSP塊200。在偏移和增益校正201之后，使用兩個快速傅立葉變換(fast Fourier transformation，FFT)塊203在頻域中針對色度色散均衡四個信號202。在頻率恢復塊205中去除頻率偏移。使用布置成蝶形結構的有限脈沖響應(finite impulseresponse，FIR)濾波器207在時域中進行偏振追蹤、PMD補償和殘余CD補償。殘余頻率偏移和載波相位恢復兩者在載波恢復塊209中進行。當在發送側應用差分解碼時，在解碼和幀檢測塊211中使用差分解碼器。在FFT塊203中有效補償CD。補償CD函數是