[實用新型]基于K-K接收的雙偏振QAM調制直接檢測通信系統

有效

• 申請號: 201920121603.5
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN209250650U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 楊彥甫;范林生
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: H04B10/532
• 分類號: H04B10/532;H04B10/54;H04B10/556;H04B10/66;H04L27/36;H04L27/38
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

本實用新型提供了一種基于K?K接收的雙偏振QAM調制直接檢測通信系統，包括信號接收端和信號發射端，所述信號接收端與所述信號發射端通過傳輸鏈路連接，所述信號接收端包括激光器、分束器、移頻器、第一偏振分束器PBS1、第二偏振分束器PBS2、第一光電探測器PD1、第二光電探測器PD2、第一KK轉換單元KK1、第二KK轉換單元KK2、載波恢復及數據判決單元和第一環形器C1。本實用新型的有益效果是：一方面，極大地提高了頻譜效率；另一方面，極大地降低了功耗，使得該適用于短距離通信。

技術領域

本實用新型涉及短距離光通信領域，尤其涉及一種基于K-K接收的雙偏振QAM調制直接檢測通信系統。

背景技術

基于數據中心的云服務和應用的發展，使得短距離通信對頻譜的需求不斷的增長。截至今日，數據中心（DC）通信流量已是全球通信流量的主要組成部分，據思科全球云指數預測，2020 DC的信息交互量將達到15 Zbit，相比2017年增加了兩倍。在這其中，將近77%的通信在數據中心內部進行交互，主要包括數據的生成、存儲、處理和驗證等行為。巨大的信息交互量的刺激了對高速率、低成本、低功耗的短距離通信方案的需求。基于數據中心的尺寸和容量現狀，以單模光纖(SMF)部署的數據中心互聯網絡主要分布在500m到10km的距離范圍內，在這種情況下，使用傳統的相干通信方案，后續高速DSP處理模塊功耗過大，實現成本過高，這使得傳統相干光通信方案很難直接運用于短距離通信。然而，相干檢測方案可以在四個維度上進行信號調制，同時，本振光的引入可以極大地提高接收機的靈敏度，是實現高速短距離通信的有效備選方案之一。因此，有文獻提出通過使用合理的結構設計和光學元器件去代替復雜DSP（數字信號處理， Digital Signal Processing）模塊，從而大大降低功耗。但是，在另一方面，相干接收需要混頻器及四對平衡探測器，增加成本的同時也限制了器件的集成度。因此，如何以直接檢測的方式，結合低復雜度DSP來實現雙偏振QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅調制）信號傳輸是一個重要的研究方向。

基于上述市場驅動和技術挑戰，相關科研人員提出了一系列解決方案。在降低DSP復雜度方面，通過使系統工作在0色散波長附近，可以忽略色散的影響；使用同一激光器作本振光和信號載波，并對信號路與本振光路進行相位匹配，可以替代DSP中載波恢復模塊；通過反饋控制偏振控制器，實現偏振混疊的補償。但上述方案中偏振混疊補償的反饋控制量多達三個，實現較為復雜。另外，通過結合Stokes接收及Kramers-Kronig（K-K）接收，可以以直接檢測的方式實現雙偏振QAM信號傳輸。但是該方案需要復雜的算法來實現偏振混疊的補償，同時，接收及結構也較為復雜。

基于此，如何提出一種更為簡單、有效的偏振混疊補償方案，結合Kramers-Kronig接收，僅需兩個PD（光電探測器），即可實現雙偏振QAM信號傳輸，是本領域技術人員所亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供了一種基于K-K接收的雙偏振QAM調制直接檢測通信系統。