[發明專利]用于傳輸光學信號的系統和方法

在審

• 申請號: 201780032114.6
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN109417426A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: F.費雷拉;N.麥克-聚布內;A.埃利斯;S.西格萊托斯;M.索羅基納;C.S.科斯塔
• 申請（專利權）人: 阿斯頓大學
• 主分類號: H04B10/2543
• 分類號: H04B10/2543;H04B10/29
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;陳嵐

一種用于光學信號的傳輸的系統，所述系統包括用于將所述信號分成第一副本和第二副本的光學耦合器。光學耦合器具有用于接收光學信號的輸入、用于第一副本的第一輸出和用于第二副本的第二輸出。該系統還包括連接到第一輸出的第一光導、連接到第二輸出的第二光導以及用于相干疊加信號的第一副本和第二副本的重疊模塊。

技術領域

本發明涉及以減少由非線性效應引起的噪聲或失真的方式傳輸光學信號。

背景技術

光纖通信系統如今存在于所有電信網絡中，并且承載超過80％的世界上的長距離信號。光學網絡的成功基于低損耗基于二氧化硅的光纖(稱為單模光纖(SMF))的發明。這些已經允許連續的系統容量升級以滿足指數增長的用戶需求，而同時降低每輸送信息比特的成本。然而，基于二氧化硅的光纖經歷了顯著的限制，其中光纖的折射率響應于所施加的電場而非線性地變化。因此，引入了信號失真，其隨著信號功率非線性地增加。更具體地，失真比信號功率的增加更快地(近似二次地)增加。因此，在光纖中存在可在低損耗頻帶上傳輸的信息的最大量。容量限制可以使用被修改為包括光纖非線性的香農-哈特利定理來計算，如Ellis等人在(2010)[A. Ellis, J. Zhao, D. Cotter, Approaching the Non-LinearShannon Limit, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 28 no.4, 2010]中所討論的那樣。

在之前，已經使用非線性補償來解決克爾效應。電子補償技術在Ho等人的(2004)[K-P. Ho, and J. Kahn, Electronic compensation technique to mitigatenonlinear phase noise, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 22,pp. 779-783, 2004]和Ip等人的(2008)[E. Ip, and J. Kahn, Compensation ofdispersion and nonlinear impairments using digital back propagation, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 26, pp. 3416-3425, 2008]中描述。然而，這些現有的限制，諸如不能減輕信道間非線性缺陷，這需要了解可能對與補償器而言未知的其它波分多路復用信道，而在分散傳輸的情況下，當需要許多計算步驟來取消非線性相互作用時，涉及高復雜度。

中跨光譜反轉(MSSI)是用于補償色散、非線性和兩者的組合效應的公知技術。這通過在傳輸鏈路的中間附近的光學信號的電場上執行相位共軛來完成，并且例如在Marcenac等人的(1997)和Jansen等人的(2006)[D. Marcenac, D. Nesset, A. Kelly, M.Brierley, A. Ellis, D. Moodie, C. Ford, 40 Gbit/s transmission over 406 kmof NDSF using mid-span spectral inversion by four-wave-mixing in a 2 mm longsemiconductor optical amplifier in Electronics Letters, vol.33, no.10,pp.879-880, 1997; S.L. Jansen, D. Borne, B. Spinnler, S. Calabro, H. Suche,P.M. Krummrich, W. Sohler, G.-D. Khoe，和H. de Waardt, Optical phaseconjugation for ultra long-haul phase-shift-keyed transmission, IEEE/OSEJournal of Lightwave Technology, vol.24, pp.54, 2006]中描述。圖2(a)中示出了使用MSSI方法的傳輸鏈路。然而，MSSI要求通過將相位共軛器插入到鏈路內部來修改傳輸鏈路，并且要求在相位共軛器周圍的對稱功率演進，從而導致增加的部署要求。