[發(fā)明專利]多路NRZ光信號(hào)轉(zhuǎn)單路多電平光信號(hào)的光纖通信系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711385821.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107919915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅鳴;李響;楊奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04B10/54
• 分類號(hào): H04B10/54;H04B10/25
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 沈林華

本發(fā)明公開(kāi)了一種多路NRZ光信號(hào)轉(zhuǎn)單路多電平光信號(hào)的光纖通信系統(tǒng)及方法，涉及光通信領(lǐng)域。該系統(tǒng)中的N個(gè)光強(qiáng)度調(diào)制模塊，用于將N路速率為R的NRZ數(shù)字電信號(hào)調(diào)制到N路波長(zhǎng)不同的NRZ光信號(hào)上，并通過(guò)光延遲線輸入至多路光信號(hào)耦合器件中；多路光信號(hào)耦合器件，用于使N路NRZ光信號(hào)同時(shí)進(jìn)入同一光纖鏈路傳輸；多路光信號(hào)解耦合器件，用于將光纖鏈路中的NRZ光信號(hào)分為N路NRZ光信號(hào)；1：N單模光耦合器，用于將N路NRZ光信號(hào)輸入至光電探測(cè)器；光電探測(cè)器，用于輸出一個(gè)多電平調(diào)制的電信號(hào)。本發(fā)明能將現(xiàn)有的NRZ光強(qiáng)度調(diào)制模塊合理應(yīng)用到多電平調(diào)制系統(tǒng)中，不僅降低了成本，而且避免了資源的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)適用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體來(lái)講是一種多路NRZ(Non return to zero，非歸零)光信號(hào)轉(zhuǎn)單路多電平光信號(hào)的光纖通信系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)寬帶、數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，推動(dòng)著超大容量光傳輸系統(tǒng)的發(fā)展。為了提升現(xiàn)有光傳輸系統(tǒng)的容量，波分復(fù)用技術(shù)、數(shù)字相干接收、及低噪聲光放大等關(guān)鍵技術(shù)被認(rèn)為是提升容量的有效地解決方案。在長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)方面，自上世紀(jì)80年代末波分復(fù)用技術(shù)被引入光纖通信領(lǐng)域之后，單模光纖單纖傳輸容量就成倍增長(zhǎng)。僅最近十五年內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室中獲得的單模光纖單纖傳輸容量就從10Tbit/s迅速擴(kuò)展到超過(guò)100Tbit/s。在實(shí)際商用系統(tǒng)方面，目前已大規(guī)模商用的單通道100G DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分復(fù)用)傳輸系統(tǒng)的滿配信道數(shù)量已經(jīng)超過(guò)180波，總?cè)萘拷咏?0Tbit/s數(shù)量級(jí)。隨著下一代單通道400G/1T光傳輸技術(shù)的發(fā)展，商用骨干網(wǎng)單纖傳輸容量也將很快接近或達(dá)到100Tbit/s數(shù)量級(jí)(單模光纖理論傳輸極限)。

另一方面，與骨干網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模技術(shù)革新相對(duì)的，傳統(tǒng)意義上的短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)(包括接入和短距離城域網(wǎng))技術(shù)革新較慢，已經(jīng)面臨越來(lái)越大的承載壓力。尤其是以云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的一系列新型大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使得服務(wù)提供商大量的興建超級(jí)數(shù)據(jù)中心，而數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)中心之間都需要大量的短距離、高速率、低能耗以及成本可控的光互聯(lián)技術(shù)用來(lái)支撐越來(lái)越海量的交互數(shù)據(jù)。從去年開(kāi)始，國(guó)家又提出《寬帶中國(guó)戰(zhàn)略》要求到2020年，城市寬帶用戶平均接入速率達(dá)到50M,農(nóng)村寬帶用戶平均速率達(dá)到10M，并且100％的行政村都必須實(shí)現(xiàn)光纖寬帶雙向接入。越來(lái)越多的場(chǎng)景需求和業(yè)務(wù)特性，使得現(xiàn)有的以低成本OOK(on-off keying，通斷開(kāi)關(guān)鍵控)雙電平光強(qiáng)度調(diào)制直檢技術(shù)為基礎(chǔ)的短距離光纖傳輸技術(shù)已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)。業(yè)界急需新型的短距離光纖傳輸技術(shù)和架構(gòu)來(lái)滿足未來(lái)的需要。

近年來(lái)，以PAM-4(4level pulse amplitude modulation，4電平脈沖幅度調(diào)制)為主的多電平光強(qiáng)度調(diào)制格式，被應(yīng)用到短距離光纖傳輸領(lǐng)域，并迅速成為主流。但多電平光強(qiáng)度調(diào)制格式對(duì)發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器件的線性度要求較高，因此需要較高的成本，而原有的大量已經(jīng)生產(chǎn)的NRZ光強(qiáng)度調(diào)制模塊無(wú)法應(yīng)用到多電平調(diào)制系統(tǒng)中，形成了資源的極大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種多路NRZ光信號(hào)轉(zhuǎn)單路多電平光信號(hào)的光纖通信系統(tǒng)及方法，能將現(xiàn)有的NRZ光強(qiáng)度調(diào)制模塊合理應(yīng)用到多電平調(diào)制系統(tǒng)中，不僅降低了成本，而且避免了資源的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)適用。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種多路NRZ光信號(hào)轉(zhuǎn)單路多電平光信號(hào)的光纖通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括N個(gè)可調(diào)整發(fā)射光功率和調(diào)制消光比的光強(qiáng)度調(diào)制模塊、多路光信號(hào)耦合器件、多路光信號(hào)解耦合器件、1：N單模光耦合器和線性響應(yīng)的光電探測(cè)器，N為大于1的自然數(shù)；

N個(gè)光強(qiáng)度調(diào)制模塊，用于將N路獨(dú)立的速率為R的NRZ數(shù)字電信號(hào)調(diào)制到N路波長(zhǎng)不同的NRZ光信號(hào)上，并通過(guò)N個(gè)光延遲線將N路NRZ光信號(hào)輸入至多路光信號(hào)耦合器件中，R為正整數(shù)；

多路光信號(hào)耦合器件，用于使N路NRZ光信號(hào)同時(shí)進(jìn)入同一個(gè)光纖鏈路中傳輸；