[發明專利]多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統及方法

有效

• 申請號: 201711385821.1
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107919915B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 羅鳴;李響;楊奇
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04B10/54
• 分類號: H04B10/54;H04B10/25
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 沈林華

1.一種多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：該系統包括N個可調整發射光功率和調制消光比的光強度調制模塊、多路光信號耦合器件、多路光信號解耦合器件、1：N單模光耦合器和線性響應的光電探測器，N為大于1的自然數；

N個光強度調制模塊，用于將N路獨立的速率為R的NRZ數字電信號調制到N路波長不同的NRZ光信號上，并通過N個光延遲線將N路NRZ光信號輸入至多路光信號耦合器件中，R為正整數；

多路光信號耦合器件，用于使N路NRZ光信號同時進入同一個光纖鏈路中傳輸；

多路光信號解耦合器件，用于將光纖鏈路中的NRZ光信號分為獨立的N路NRZ光信號；

1：N單模光耦合器，用于將N路NRZ光信號輸入至光電探測器；

光電探測器，用于輸出一個多電平調制的電信號，其攜帶N路NRZ光信號的所有調制信息，其調制電平數為2N；

所述N路獨立的速率為R的NRZ數字電信號在時域上同步但數據不相關；所述N路波長不同的NRZ光信號所攜帶的NRZ數據在時域上同步，且N個波長之間的最小頻率間隔大于光電探測器的接收電帶寬；

N個光強度調制模塊的輸出光功率一致；N個光強度調制模塊的消光比依次遞減。

2.如權利要求1所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：所述光強度調制模塊選用直調激光器DML、電吸收光調制器或馬赫-曾德調制器MZM。

3.如權利要求1所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：所述光電探測器選用平衡光探測器、單端光探測器或光-電解調器。

4.如權利要求1所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：所述光纖鏈路為普通單模光纖鏈路、單模多芯光纖鏈路或者少模光纖鏈路；

在此基礎上，所述多路光信號耦合器件、多路光信號解耦合器件根據系統使用的光纖鏈路進行選擇。

5.如權利要求4所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：當使用的光纖鏈路為普通單模光纖鏈路時，所述多路光信號耦合器件選用光耦合器或光波分復用器，且接收端信號直接輸入光電探測器而不需要經過多路光信號解耦合器件和1：N單模光耦合器。

6.如權利要求4所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：當使用的光纖鏈路為單模多芯光纖鏈路時，所述多路光信號耦合器件選用單模多芯扇入器件，所述多路光信號解耦合器件選用單模多芯扇出器件。

7.如權利要求4所述的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信系統，其特征在于：當使用的光纖鏈路為少模光纖鏈路時，所述多路光信號耦合器件選用模式耦合器件，所述多路光信號解耦合器件選用模式解耦合器件。

8.一種基于權利要求1至7中任一項所述系統的多路NRZ光信號轉單路多電平光信號的光纖通信方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

A、將N路獨立的速率為R的NRZ數字電信號分別輸入至N個光強度調制模塊中，N個光強度調制模塊分別將N路NRZ數字電信號調制到N路波長完全不同的NRZ光信號上；并通過N個光延遲線將N路NRZ光信號輸入至多路光信號耦合器件中；多路光信號耦合器件使N路NRZ光信號同時進入同一個光纖鏈路中傳輸；

B、光纖鏈路中的NRZ光信號經過多路光信號解耦合器件后，再次分為獨立的N路NRZ光信號；該N路NRZ光信號經過1：N單模光耦合器后輸入至光電探測器；光電探測器輸出一個多電平調制的電信號，其攜帶N路NRZ光信號的所有調制信息，其調制電平數為2^N。