[發(fā)明專利]基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010624078.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN111835422A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余亞中;楊正;艾計(jì)安;李普杰;范曉燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢市艾玻睿光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/25
• 分類號(hào): H04B10/25;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/54;H04B10/66
• 代理公司: 棗莊小度智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37282
• 代理人: 鄭素娟

1.基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：光信號(hào)發(fā)射模塊、光信號(hào)調(diào)制模塊、多維復(fù)用模塊、光信號(hào)接收模塊及電信號(hào)處理模塊；

所述光信號(hào)發(fā)射模塊共有2N路并行輸出，N≥2，其中N路并行輸出具有相同的頻率間隔，通過所述光信號(hào)調(diào)制模塊與所述多維復(fù)用模塊連接，其它N路并行輸出頻率相同與所述多維復(fù)用模塊直接連接；所述多維復(fù)用模塊通過所述光信號(hào)接收模塊與所述電信號(hào)處理模塊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)發(fā)射模塊包括：多波長激光器陣列和分束器；

所述多波長激光器陣列具有N+1路并行輸出，N個(gè)相鄰的輸出支路頻率間隔固定且相等，與所述光調(diào)制模塊中的N個(gè)調(diào)制器連接，用作信號(hào)載波，其它1路輸出連接所述分束器；

所述分束器具有N路并行輸出，與所述多維復(fù)用模塊中的N個(gè)耦合器連接，用作拍頻載波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多波長激光器陣列為光頻梳，以保證不同信道間的頻率差穩(wěn)定，工作波段為O波段或C波段。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)調(diào)制模塊包括：多通道信號(hào)發(fā)生器和調(diào)制器；

所述多通道信號(hào)發(fā)生器具有N個(gè)并行輸出通道，每個(gè)通道分別與調(diào)制器連接，將電信號(hào)調(diào)節(jié)到光載波上；

所述調(diào)制器與所述多維復(fù)用模塊中的耦合器相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)選擇信號(hào)調(diào)制格式的區(qū)別，所述調(diào)制器可以選擇不同類別，對(duì)于強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)可以選用馬赫曾德調(diào)制器或電吸收調(diào)制器，對(duì)于復(fù)數(shù)調(diào)制信號(hào)可以選用雙驅(qū)馬赫曾德調(diào)制器或IQ調(diào)制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述多維復(fù)用模塊包括：耦合器、光放大器、多芯光纖耦合器及多芯光纖；

所述耦合器具有2個(gè)輸入端口和1個(gè)輸出端口，用于將信號(hào)光和拍頻光耦合到同一個(gè)信道中實(shí)現(xiàn)載波復(fù)用，共有N個(gè)耦合器通過所述光放大器與所述多芯光纖耦合器連接；

所述多芯光纖耦合器具有N個(gè)輸入支路和1個(gè)輸出支路，通過所述多芯光纖與所述光信號(hào)接收模塊中的大面積光電探測(cè)器連接，用于將多根單模單芯光纖中的信號(hào)耦合進(jìn)多芯光纖的不同纖芯中實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用，多芯光纖耦合器的固有插入損耗低于2dB；

所述多芯光纖具有N個(gè)纖芯，包層直徑小于175um，每個(gè)纖芯在O波段和C波段均工作在單模工作狀態(tài)，不同的纖芯間串?dāng)_低于-40dB/100km，每個(gè)纖芯在C波段的平均損耗小于0.35dB/km，色散參數(shù)與普通單模光纖相近。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)工作波段的不同，所述光放大器可以選擇不同類型，當(dāng)工作在C波段時(shí)可以選用摻鉺光纖放大器，當(dāng)工作在O波段時(shí)可以選用半導(dǎo)體光放大器或者摻鐠光纖放大器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)接收模塊包括：大面積光電探測(cè)器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述大面積光電探測(cè)器通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述電信號(hào)處理模塊連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述大面積光電探測(cè)器的有效感光區(qū)域半徑大于75um，支持帶涂覆層的多芯光纖直接插入和對(duì)準(zhǔn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波輔助單探測(cè)器直接探測(cè)的多芯光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，所述電信號(hào)處理模塊為DSP芯片，順次完成以下功能：數(shù)字低通濾波、重采樣、幀同步、多路信號(hào)解調(diào)和誤碼率計(jì)算，所述電信號(hào)處理模塊的輸入為經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊得到的數(shù)字化光電流信號(hào)，首先通過所述數(shù)字低通濾波功能抑制帶外噪聲；所述重采樣過程主要完成采樣率的轉(zhuǎn)換和信號(hào)定時(shí)同步；所述幀同步過程可以對(duì)齊數(shù)據(jù)幀的起止位置，方便提取導(dǎo)頻信號(hào)或訓(xùn)練序列，從而進(jìn)行信道估計(jì)和信號(hào)解調(diào)；所述多路信號(hào)解調(diào)過程可以解調(diào)恢復(fù)出各個(gè)纖芯的不同信號(hào)，主要包括濾波下轉(zhuǎn)換和解調(diào)恢復(fù)兩步，首先采用數(shù)字濾波分離不同纖芯的不同頻段信號(hào)，并下轉(zhuǎn)換到基頻，然后分別對(duì)每一路信號(hào)獨(dú)立補(bǔ)償信道損傷，恢復(fù)理想信號(hào)；所述誤碼率計(jì)算過程則是對(duì)每路已經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤碼率統(tǒng)計(jì)，便于分析、評(píng)估每路信號(hào)的傳輸質(zhì)量和性能。