[發(fā)明專利]雙臂驅(qū)動(dòng)四級(jí)脈沖幅度調(diào)制器及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410836002.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104506241A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李淼峰;肖希;王磊;邱英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04B10/524
• 分類號(hào): H04B10/524;H04B10/54
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及雙臂驅(qū)動(dòng)四級(jí)脈沖幅度調(diào)制器及方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人類對(duì)信息的需求量越來越大，從而使得現(xiàn)代社會(huì)信息數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)式的爆發(fā)增長。光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展為這一難題的解決提供了有效可靠的方案。

隨著光通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，傳輸容量已經(jīng)達(dá)到100T比特量級(jí)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中100G已經(jīng)逐漸成為主流，甚至400G也有部分使用。在如此高速的光網(wǎng)絡(luò)中，除了各種算法以外，高速電光調(diào)制器也是一個(gè)至關(guān)重要的因素。

高速電光調(diào)制器是構(gòu)建高速光網(wǎng)絡(luò)的器件基石，它負(fù)責(zé)整個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò)的電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。因此調(diào)制器的性能直接決定了整個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)墓庑盘?hào)質(zhì)量。

目前，在長距大容量光通信系統(tǒng)中相干光通信技術(shù)被大量的采用，但是中短跨距以及數(shù)據(jù)中心的光互聯(lián)系統(tǒng)之間使用相干系統(tǒng)，會(huì)使得系統(tǒng)復(fù)雜性和成本大幅提升。因此，受到成本的制約，中短距離光通信和數(shù)據(jù)中心之間的光互聯(lián)一般使用強(qiáng)度調(diào)制和直接探測的技術(shù)方案。其中，PAM(脈沖幅度調(diào)制)因其具有高光譜效率的優(yōu)勢，而成為一種強(qiáng)度調(diào)制格式被廣泛采用。然而，對(duì)于傳統(tǒng)的強(qiáng)度調(diào)制器，在PAM調(diào)制格式下，發(fā)送端需要一個(gè)DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)芯片來產(chǎn)生加載到調(diào)制器上的射頻信號(hào)，這種方案，會(huì)增加發(fā)送端的成本，尤其是高速大帶寬的DAC芯片成本較高。

由此可見，需要對(duì)現(xiàn)有的強(qiáng)度調(diào)制器進(jìn)行改進(jìn)，利用一種簡單的方案產(chǎn)生PAM信號(hào)，不需要對(duì)現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路做出修改，從而降低發(fā)送端的復(fù)雜度以降低系統(tǒng)光通信系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有應(yīng)用于短跨距以及數(shù)據(jù)中心的光互聯(lián)系統(tǒng)中，強(qiáng)度調(diào)制器需要DAC芯片來產(chǎn)生加載到調(diào)制器上的射頻信號(hào)，造成發(fā)送端成本較高的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種雙臂驅(qū)動(dòng)四級(jí)脈沖幅度調(diào)制方法，包括以下步驟：

同步產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別通過可調(diào)電信號(hào)衰減器將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓峰值降低為第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一半，通過可調(diào)電延遲線將第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序延遲，使得第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿或者下降沿在時(shí)間上同步；

光信號(hào)由馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的輸入端輸入，并同時(shí)將衰減后的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和延遲后的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)加載在馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的上臂驅(qū)動(dòng)電極上和下臂驅(qū)動(dòng)電極上，輸入的光信號(hào)經(jīng)過衰減后的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和延遲后的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制，并在進(jìn)行線性疊加后輸出，形成PAM4光信號(hào)。

在上述方法中，所述可調(diào)電信號(hào)衰減器的衰減值在3dB-9dB。

在上述方法中，所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過可調(diào)電信號(hào)衰減器將其電壓峰值降低為第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一半，再通過可調(diào)電延遲線將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序延遲，使得其時(shí)序與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿或者下降沿在時(shí)間上同步；

或者所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過可調(diào)電信號(hào)衰減器將其電壓峰值降低為第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一半，再通過可調(diào)電延遲線將第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序延遲，使其時(shí)序與第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿或者下降沿在時(shí)間上同步。

本發(fā)明還提供了一種雙臂驅(qū)動(dòng)四級(jí)脈沖幅度調(diào)制器，包括馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器、第一開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器和第二開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器；

所述第一開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器通過可調(diào)電信號(hào)衰減器連接到所述馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的上臂驅(qū)動(dòng)電極上，所述第二開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器通過可調(diào)電延遲線連接到所述馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的下臂驅(qū)動(dòng)電極上；

所述第一開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器和所述第二開關(guān)鍵控電信號(hào)驅(qū)動(dòng)器同步產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述可調(diào)電信號(hào)衰減器將所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓峰值降低為所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一半；所述可調(diào)電延遲線將第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序延遲，使得所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序的上升沿或者下降沿在時(shí)間上同步；

光信號(hào)由所述馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的輸入端輸入，經(jīng)過所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖幅度調(diào)制后輸出，形成PAM4光信號(hào)。

在上述調(diào)制器中，所述可調(diào)電信號(hào)衰減器和所述可調(diào)電延遲線同時(shí)置于馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的上臂驅(qū)動(dòng)電極上；或者同時(shí)置于馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器的下臂驅(qū)動(dòng)電極上。

在上述調(diào)制器中，所述可調(diào)電信號(hào)衰減器的衰減值在3dB-9dB。