專利名稱：一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā)射機及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通信技術，特別涉及一種用于產生多種碼型光歸零碼信號 的光發(fā)射機及其方法。
背景技術：
在高速長距離的光通信系統(tǒng)中，通常采用RZ ( Retum-to-Zero歸零碼) 信號以提高傳輸性能。與同速率的NRZ (Non Retum-to-Zero非歸零碼)信 號相比，RZ信號的脈沖較窄，峰值功率強，能夠利用色散管理和非線性效應 管理實現(xiàn)長距離傳輸。而在超高速光傳輸系統(tǒng)中，采用CSRZ(Carrier Suppressed Return-to-Zero載波抑制歸零碼)信號則能有效地降j氐傳輸過程中 產生的脈沖展寬，以及抑制光纖存在的非線性效應。目前40Gb/s的高速光纖通信系統(tǒng)正成為業(yè)界研究和商用的熱點之一，高 速碼型發(fā)射機是高速光通信系統(tǒng)的重要部件。在高速率情況下(40Gb/s或 160Gb/s)，發(fā)射機輸出的歸零碼信號的相位特性對傳輸性能有著重要影響。 有研究表明，采用相位調制后的歸零碼信號，其非線性傳輸特性或濾波性能 等可以得到提高和改善。研究還表明與只進行強度調制的RZ信號相比，經(jīng) 過強度調制和相位調制的RZ信號在高速傳輸中可以獲得更好的抗非線性效 應性能。例i口， PAP CSRZ (Pairwise Alternating Phase Carrier Suppressed Retum-to-Zero成對相位變化載波抑制歸零碼)信號可以減小非線性損傷； GAP CSRZ( Group Alternating Phase Carrier Suppressed Return-to-Zero成組相 位變化載波抑制歸零碼)信號可以簡化時鐘恢復等，因此強度和相位調制相 結合的光發(fā)射機可以更好的提高RZ信號的傳輸性能。現(xiàn)有技術文公開了一種相位自動校準的多碼型可調發(fā)射機，可以實現(xiàn)產
生各種格式的相位調制的RZ信號。下面結合附圖對現(xiàn)有技術方案做詳細描述。請參閱圖1 ，圖l為現(xiàn)有技術中 一種可以實現(xiàn)相位自動校準的多碼型可調發(fā)射機的結構示意圖。如圖1所示，該發(fā)射機包括數(shù)據(jù)源、連續(xù)波激光器、 強度調制器、延時線、相位調制器、電時鐘、可調分頻器、監(jiān)控模塊和移相 器。數(shù)據(jù)源輸出的數(shù)據(jù)信號被分成兩路，其中一路作為強度調制器的強度調 制信號，與強度調制器的一個輸入端口相連；另一路與監(jiān)控模塊的輸入端口 相連。強度調制器的另一個輸入端口與連續(xù)波激光器的輸出相連。電時鐘的 輸出端口與可調分頻器的輸入端口相連，可調分頻器的輸出及監(jiān)控模塊的輸出分別與移相器的兩個輸入端口連接，移相器的輸出作為相位調制信號與相 位調制器的一個輸入端口連接，相位調制器的另 一個輸入端口通過延時線與 強度調制器的輸出相連。強度調制器實現(xiàn)對光信號幅度的調制。延時線用于 完成信號的連接和延時功能。請參閱圖2，圖2為圖1中可調分頻器的組成結構示意圖。如圖2所示，可 調分頻器包括電時鐘、低通濾波器、N-l倍頻電路、N的調整電路、正弦到 方波轉換器?？烧{分頻器用于實現(xiàn)對輸入的時鐘進行頻率轉換，其輸入時鐘 信號頻率為輸出時鐘信號頻率的N倍，輸出時鐘信號作為相位調制信號，此 處N有可調分頻器調節(jié)。為了使輸出的光信號有良好的性能，強度調制信號和相位調制信號之間 必須保證確定的相位差，因此監(jiān)控模塊根據(jù)數(shù)據(jù)信號和設定的優(yōu)化程序控制 一個寬帶移相器，實現(xiàn)相位調制信號和數(shù)據(jù)信號之間相位上的針對不同比特 流的自動校準，同時檢測并存儲數(shù)據(jù)信號。該發(fā)射機可以產生各種格式的相 位調制信號，同時引路的監(jiān)控模塊和移相器具有分頻調制信號和數(shù)據(jù)信號之 間的時間校準功能。盡管現(xiàn)有技術公開的光發(fā)射機能夠產生多種類型的相位調制RZ信號，但 從以上對現(xiàn)有技術的描述可以看出，現(xiàn)有的技術方案存在以下問題首先，現(xiàn)有^R術公開的光發(fā)射機使用了多個光器件，成本高，結構復雜?，F(xiàn)有技術公開的光發(fā)射機必須同時存在一個強度調制器和一個相位調制器 才能實現(xiàn)產生不同碼型的RZ信號。由于相位調制器或強度調制器等光器件自 身成本較高，并且在使用這些光器件時，必然要增加與其配套的用于處理電 信號的器件，這導致光發(fā)射機的成本較高，結構過于復雜。其次，由于現(xiàn)有技術公開的光發(fā)射機使用多個光器件，還會引入兩個光 調制器的調制信號之間相位對準的問題。目前，實現(xiàn)兩個調制信號之間的相 位對準是相當復雜的。最后，現(xiàn)有技術的技術方案中使用的可調分頻器結構復雜，不能使用現(xiàn) 有的成熟器件來實現(xiàn)，這增加了光發(fā)射機的復雜程度，更進一步增加了光發(fā) 射機的成本。發(fā)明內容本發(fā)明的實施例提供了 一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā)射 機及其方法，用于解決上述現(xiàn)有技術中光發(fā)射;t幾的結構復雜，成本高的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施例4是供一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā)射機，包括脈沖碼型發(fā)生器，用于將輸入的多路低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼 數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信號和第二時鐘信號；歸零碼數(shù)據(jù)生成器，用于將所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號，該歸零碼數(shù)據(jù)信號作為第一輸入數(shù)據(jù)信號；可控分頻器，用于按照一定分頻比N對所述第二時鐘信號進行頻率轉換，產生輸出時鐘信號；分路器1 ，用于將所述可控分頻器產生的輸出時鐘信號復制成相同的兩路信號；分路器2，用于將所述分路器l產生的一路輸出時鐘信號再次復制成相同 的兩路信號；
反向器l，用于將所述歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理，產生反轉歸零碼 數(shù)據(jù)信號，該反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號作為第二輸入數(shù)據(jù)信號；反向器2，用于將所述分路器2產生的輸出時鐘信號進4亍反向處理，產生 反轉輸出時鐘信號；選擇器，以所述反向器2產生的反轉輸出時鐘信號和所述分路器2產生的 輸出時鐘信號分別作為第一、第二控制信號，相應地控制所述第一、第二輸 入數(shù)據(jù)信號，交替產生第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號；合路器，用于將所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號進行合路處理，產生混合 數(shù)據(jù)信號；激光源，用于產生連續(xù)光信號；以及馬赫-曾德調制器，用于以所述分路器1產生的輸出時鐘信號作為偏置控 制信號，將所述偏置控制信號和所述混合數(shù)據(jù)信號作用到所述連續(xù)光信號 上，輸出經(jīng)過相位調制和強度調制的光歸零碼信號。基于與本發(fā)明公開的光發(fā)射機的同一構思，本發(fā)明實施例還提供一種用 于產生多種碼型光歸零碼信號的方法，該方法包括將輸入的多路低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信 號和第二時鐘信號；將所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號；對所述歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理，產生的反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號； 按照一定的分頻比N對所述第二時鐘信號進行頻率轉換，產生輸出 時鐘信號；對所述輸出時鐘信號進行反向處理，產生反轉輸出時鐘信號； 以所述歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號分別作為第 一 、第 二輸入數(shù)據(jù)信號；以所述反轉輸出時鐘信號和所述輸出時鐘信號分別作為 第一、第二控制信號相應地控制所述第一、第二數(shù)據(jù)信號，交替產生第一、 第二輸出數(shù)據(jù)信號；
將所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號進行合路處理，產生混合數(shù)據(jù)信號；以及以所述輸出時鐘信號為偏置控制信號，將所述混合數(shù)據(jù)信號和所述偏 置控制信號作用在連續(xù)光信號上，輸出經(jīng)過強度調制和相位調制的光歸零 碼信號。由以上所述可以看出，本發(fā)明實施例的技術方案通過使用一個馬赫-曾德 調制器即可產生經(jīng)過相位調制和強度調制的光歸零碼信號，無需使用多個光 器件，減少了光器件的使用數(shù)量，降低了光發(fā)射機的成本，同時避免了因使 用多個光器件導致的光信號對準問題。另一方面，通過調整可控分頻器的分 頻比，還可以產生多種碼型的歸零碼數(shù)據(jù)信號。在對電信號的處理過程中， 采用現(xiàn)有的商用電路即可實現(xiàn)對電信號的處理，進一步筒化了光發(fā)射機的整 體結構，減小了光發(fā)射機內部結構對信號的影響。利用本發(fā)明實施例產生的不同碼型的RZ信號的優(yōu)勢和特點，可以滿足超高速光通信系統(tǒng)中不同傳輸系 統(tǒng)的性能要求，提高了超高速光通信系統(tǒng)的傳輸性能。


圖1為現(xiàn)有技術公開的一種相位自動校準的多碼型可調發(fā)射機的結構示 意圖；圖2為圖1中可調分頻器的組成結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例公開的一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā) 射機的組成結構示意圖；圖4為圖3中的歸零碼數(shù)據(jù)生成器的結構示意圖； 圖5為圖3中可控分頻器的結構示意圖； 圖6為圖3中的選擇器的結構示意圖；圖7為圖1中的馬赫-曾德調制器對輸入的混合數(shù)據(jù)信號和偏置控制信號 的調制過程示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和本發(fā)明 的實施例作進一步詳細描述。請參看圖3，圖3為本發(fā)明實施例1提供的產生非歸零碼的裝置的結構 示意圖。如圖3所示，該裝置包括脈沖碼型發(fā)生器、激光源、馬赫-曾德調 制器、可控分頻器、歸零碼數(shù)據(jù)生成器、反向器l、反向器2、分路器l、分 路器2、選擇器、合路器、調制驅動放大器。其中，所述脈沖碼型發(fā)生器，包括非歸零碼數(shù)據(jù)源和時鐘源，用于將輸 入的低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼數(shù)據(jù)信號、第 一時鐘信號和第二時鐘 信號；所述所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號保持頻率相同，相位相反。 該脈沖碼發(fā)生器輸出的非歸零碼數(shù)據(jù)信號和時鐘信號的速率可以達到 40Gb/s。所述歸零碼數(shù)據(jù)生成器用于將所述第一時鐘信號和所述非歸零數(shù)據(jù)信 號進行延遲對準，再進行邏輯相與后輸出兩路相同的歸零碼數(shù)據(jù)信號。本實 施例中的歸零碼^據(jù)生成器可以產生脈沖占空比從20%到50%的歸零碼數(shù) 據(jù)信號。所述歸零碼數(shù)據(jù)生成器輸出的兩路相同的歸零碼數(shù)據(jù)信號中， 一路 直接作為所述選擇器的第一輸入數(shù)據(jù)信號，另一路經(jīng)反向器1進行反向處理， 產生反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號，作為所述選擇器的第二輸入數(shù)據(jù)信號。具體地，本實施例中的歸零碼數(shù)據(jù)生成器，可以包括相移控制器、與 門1、分路器3。請參看圖4，圖4為圖3中的歸零碼數(shù)據(jù)生成器的結構示意 圖。如圖4所示，相移控制器對輸入的所述第一時鐘信號進行延遲對準，使 輸入與門1的非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號在時間上錯開半比特。 與門1對接收到的非歸零碼數(shù)據(jù)信號和經(jīng)過延遲對準的第一時鐘信號進行邏 輯相與操作，產生歸零碼數(shù)據(jù)信號，該歸零碼數(shù)據(jù)信號再被分路器3復制成相同的兩路輸出。所述的可控分頻器用于對時鐘源產生的所述第二時鐘信號進行頻率轉
換，產生輸出時鐘信號。該輸出時鐘信號被分路器1復制成相同的兩路，一 路作為馬赫-曾德調制器的偏置控制信號，另一路被分路器2再次復制成兩路相同兩路信號。分路器2輸出的兩路信號中， 一路信號被反向器2反向處理，產生反轉輸出時鐘信號作為選擇器的第一控制信號；另一路信號直接作為選 擇器的第二控制信號。在本實施例中，該可控分頻器可以包括 一個三選一開關和三個不同分 頻比的分頻電路。請參看圖5,圖5為圖1中可控分頻器的結構示意圖。如 圖5所示，當三選一開關分別和2-分頻電路、4-分頻電路、8-分頻電路連通 時，可控分頻器的輸入的所述第二時鐘信號頻率與輸出時鐘信號頻率的比值 分別為2、 4、 8,即該可控分頻器的分頻比N分別可以為2、 4、 8。具體地， 本實施例中的三選一開關可以是按4建開關，也可以是低阻抗的電控開關。所述反向器1，具體可以是一個非門，用于將所述歸零碼數(shù)據(jù)生成器產 生的歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理，產生反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號。所述反向器2，具體可以是一個非門，用于將可控分頻器的輸出時鐘信 號進行反向處理，產生反轉輸出時鐘信號。請參看圖6，圖6為圖1中選擇器的結構示意圖。如圖6所示，本實施 例中的選擇器具體包括與門2和與門3。所述與門2用于對接收到的第一輸 入數(shù)據(jù)信號和第一控制信號進行邏輯相與處理，產生第一輸出數(shù)據(jù)信號；所 述與門3用于對接收到的第二輸入數(shù)據(jù)信號和第二控制信號進行邏輯相與處 理，產生第二輸出數(shù)據(jù)信號。所述選擇器接收到的控制信號決定了某一時刻選擇器只有一路通道打 開。例如，當通道l接收到的第一控制信號為高電平時，通道l輸出的數(shù)據(jù) 信號為歸零碼數(shù)據(jù)信號，而同一時刻通道2收到的第二控制信號為低電平， 通道2輸出的數(shù)據(jù)信號為零；反之，當通道2收到的第二控制信號為高電平 時，通道2輸出的數(shù)據(jù)信號為反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號，而在同一時刻通道l收 到的第一控制信號為低電平，通道1的輸出的數(shù)據(jù)信號為零。所述合路器，用于對選擇器的兩路通道輸出的兩路數(shù)據(jù)信號進行合路處
理，產生既有歸零碼也有反轉歸零碼的混合數(shù)據(jù)信號。該混合數(shù)據(jù)信號的周 期與可控分頻器輸出的控制信號的周期相同，且混合數(shù)據(jù)信號中歸零碼信號 和反轉歸零碼信號的長度相等，各占半個周期。所述調制驅動放大器，用于對合路器輸出的混合數(shù)據(jù)信號進行放大，產生峰值為V^2的射頻信號。所述V^定義為馬赫-曾德調制器的2倍的半波電壓。在本實施例中，當混合數(shù)據(jù)信號足夠大時，該調制驅動放大器也可以省略。所述馬赫-曾德調制器，用于將接收到的混合數(shù)據(jù)信號和偏置控制信號作 用到激光源產生的連續(xù)光上，對連續(xù)光進行信號調制，產生經(jīng)過強度調制和 相位調制的光歸零碼信號。這里，馬赫-曾德調制器的偏置控制信號也可以作 為馬赫-曾德調制器的相位對準信號，該相位對準信號與混合數(shù)據(jù)信號保持同 步，即混合數(shù)據(jù)信號的周期與馬赫-曾德調制器的相位對準信號的周期相同， 且相位差為零。在本實施例公開的光發(fā)射機中，激光源、脈沖碼型發(fā)生器、馬赫-曾德調 制器、相移控制器、調制驅動放大器、分路器和合路器都可采用現(xiàn)有的成熟器件來實現(xiàn)。例如，激光源可以采用AVANEX的PowerSourceTM 1935TLI; 馬赫-曾德調制器可以是AVANEX PowerBitTM SD-40的40G強度調制器； 相移控制器可以是傳統(tǒng)的電延遲線，延遲時間連續(xù)可調；調制驅動放大器可 以是Narda的FO-MDA;分路器和合路器可以是Agilent的Power Splitter 11667C;關鍵器件如非門、與門、分頻器可采用Inphi公司的50系列。下面結合附圖進一步說明本發(fā)明實施例中混合數(shù)據(jù)信號和偏置控制信 號的相位調制過程。請參看圖7，圖7為馬赫-曾德調制器對混合數(shù)據(jù)信號和偏置控制信號的 調制過程示意圖。本實施例中，通過調節(jié)歸零碼數(shù)據(jù)生成器可以產生脈沖占空比從20 %到 50%變化的歸零碼數(shù)據(jù)信號。由歸零碼數(shù)據(jù)生成器產生的兩路歸零碼數(shù)據(jù)信 號一路直接作為選擇器的第 一輸入數(shù)據(jù)信號，另 一路則經(jīng)反向處理后生成反
轉歸零碼數(shù)據(jù)信號作為選擇器的第二輸入數(shù)據(jù)信號，所述第 一輸入數(shù)據(jù)信號 和第二輸入數(shù)據(jù)信號保持比特同步?？煽胤诸l器產生的輸出時鐘信號和經(jīng)反響處理產生的反轉輸出時鐘信號分別作為選擇器的兩路控制信號。這決定了 在一個控制信號周期內選擇器兩路通道交替輸出歸零碼數(shù)據(jù)信號和反轉歸 零碼數(shù)據(jù)信號。選擇器的兩路輸出經(jīng)過合路后生成歸零碼和反轉歸零碼的混 合數(shù)據(jù)信號，該混合信號被調制驅動放大器放大為峰值為Vn/2的射頻信號。請參看圖7a，圖7a為馬赫-曾德調制器輸入的射頻信號的波形示意圖。如圖 7a所示，該混合數(shù)據(jù)信號中的歸零碼和反轉歸零碼的長度相同，各占控制信 號的半個周期。請繼續(xù)參看圖7b，圖7b為馬赫-曾德調制器的偏置端輸入的偏置控制信 號的波形示意圖。從圖中可看出，輸入馬赫-曾德調制器的射頻信號和偏置控 制信號(相位對準信號)的周期相同，且相位差為零。圖7c為輸入馬赫-曾德調制器的射頻信號(歸零碼信號和反轉歸零碼混 合的數(shù)據(jù)信號)和偏置控制信號疊加后的信號波形示意圖。圖7d為馬赫-曾德調制器的傳輸特性曲線示意圖。將圖7c中射頻信號和偏置控制信號混合后的信號作用到激光源產生的 光載波上后，利用圖7d中所示的馬赫-曾德調制器的傳輸特性曲線，可以在 馬赫-曾德調制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)強度調制的同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的相位調制。從而使馬 赫-曾德調制器射頻端輸入的混合信號在調制器輸出端產生成為強度和相位 被調制的光歸零碼信號。通過調整可控分頻器的分頻比，可以獲得多種碼型的歸零碼數(shù)據(jù)信號。 例如，當分頻比N取不同的數(shù)值時，本實施例可以產生如下碼型的歸零碼數(shù) 據(jù)信號當N-2時，可以產生載波抑制信號；當N-4時，可以成對相位變化栽波抑制信號，可以減小非線性損傷； 當N-8時，可以成組相位變化載波抑制信號，可以減小非線性影響和 簡化時鐘恢復。圖7e所示即為馬赫-曾德調制器輸出的成組相位變化載波抑
制信號的波形示意圖。需要說明的是，本實施例中的40Gb/s脈沖碼型發(fā)生器可由專用超高速集 成電路替代；本實施例中的歸零碼數(shù)據(jù)生成器可以由脈沖碼型發(fā)生器產生； 選擇器可以由一個l: 2復用器代替?；谂c上述用于產生多種碼型的光歸零碼信號的光發(fā)射機同一構思， 本發(fā)明還公開了 一種用于產生多種碼型的光歸零碼信號的方法。需要說明 的是，由于裝置實施例和方法實施例屬于同一發(fā)明構思，因此有很多相同 或相應的技術特征，對于這些相同或相應的技術特征，只簡而言之，不再 贅述。本發(fā)明公開的一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的方法，具體包括 以下步驟步驟l、將輸入的低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信號和第二時鐘信號；所述所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號保持頻率相同，相位相反。 步驟2、將所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號；步驟3、對所述歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理產生的反轉歸零碼數(shù)據(jù) 信號；步驟4、按照一定的分頻比N對所述第二時鐘信號進行頻率轉換，產 生輸出時鐘信號；具體地，通過調整分頻比N，可以獲得多種不同頻率的輸出時鐘信號，并且輸入時鐘信號的頻率為輸出時鐘信號頻率的N倍。步驟5、對所述輸出時鐘信號進行反向處理，產生反轉輸出時鐘信號； 步驟6、以所述歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號分別作為第一、第二輸入數(shù)據(jù)信號；以所述反轉輸出時鐘信號和所述輸出時鐘信號分別作為第一、第二控制信號相應地控制所述第一、第二數(shù)據(jù)信號，產生第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號；
具體實現(xiàn)時，可對控制信號和輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操作來產生輸 出數(shù)據(jù)信號。例如，對所述第一控制信號和所述第一輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯 相與操作，產生所述第一輸出數(shù)據(jù)信號；對所述第二控制信號和所述第二輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操作，產生所述第二輸出數(shù)據(jù)信號。
步驟7、將所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號進行合路處理，產生混合數(shù) 據(jù)信號；
步驟8、將所述混合數(shù)據(jù)信號放大并轉化成射頻信號；當步驟7中輸出的混合數(shù)據(jù)信號強度足夠大時，本步驟可以省略。
步驟9、以所述輸出時鐘信號為偏置控制信號，將所述偏置控制信號和所述射頻信號作用在連續(xù)光信號上，輸出經(jīng)過強度調制和相位調制的光歸零碼信號。
由以上對本發(fā)明實施例的描述可以看出，本發(fā)明實施例的技術方案通過 使用一個馬赫-曾德調制器即可產生經(jīng)過相位調制和強度調制的光歸零碼信 號，無需使用多個光器件，減少了光器件的使用數(shù)量，降低了光發(fā)射機的成 本，同時避免了因使用多個光器件導致的光信號對準問題。另一方面，通過 調整可控分頻器的分頻比，還可以產生多種碼型的歸零碼數(shù)據(jù)信號。
在對電信號的處理過程中，可控分頻器等器件的結構簡單，可以采用成 熟的商用電路來實現(xiàn)，進一步簡化了光發(fā)射機的整體結構，減小了光發(fā)射機 內部結構對信號的影響，同時也降低了光發(fā)射機的成本。
利用本發(fā)明實施例產生的不同碼型的RZ信號的優(yōu)勢和特點，可以滿足超 高速光通信系統(tǒng)中不同傳輸系統(tǒng)的性能要求，提高了超高速光通信系統(tǒng)的傳 輸性能。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想 到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā)射機，包括脈沖碼型發(fā)生器，用于將輸入的多路低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信號和第二時鐘信號；歸零碼數(shù)據(jù)生成器，用于將所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號，該歸零碼數(shù)據(jù)信號作為第一輸入數(shù)據(jù)信號；可控分頻器，用于按照一定分頻比N對所述第二時鐘信號進行頻率轉換，產生輸出時鐘信號；分路器1，用于將所述可控分頻器產生的輸出時鐘信號復制成相同的兩路信號；分路器2，用于將所述分路器1產生的一路輸出時鐘信號再次復制成相同的兩路信號；反向器1，用于將所述歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理，產生反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號，該反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號作為第二輸入數(shù)據(jù)信號；反向器2，用于將所述分路器2產生的輸出時鐘信號進行反向處理，產生反轉輸出時鐘信號；選擇器，以所述反向器2產生的反轉輸出時鐘信號和所述分路器2產生的輸出時鐘信號分別作為第一、第二控制信號，相應地控制所述第一、第二輸入數(shù)據(jù)信號，交替產生第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號；合路器，用于將所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號進行合路處理，產生混合數(shù)據(jù)信號；激光源，用于產生連續(xù)光信號；以及馬赫-曾德調制器，用于以所述分路器1產生的輸出時鐘信號作為偏置控制信號，將所述偏置控制信號和所述混合數(shù)據(jù)信號作用到所述連續(xù)光信號上，輸出經(jīng)過相位調制和強度調制的光歸零碼信號。
2、 如權利要求l所述的光發(fā)射機，其特征在于，所述脈沖碼型發(fā)生器具 體包括非歸零碼數(shù)據(jù)源，用于將輸入的多路低速數(shù)據(jù)信號合成為所述非歸零碼 數(shù)據(jù)信號；時鐘源，用于將所述低速數(shù)據(jù)信號中攜帶的時鐘信號轉化成所述第一時 鐘信號和所述第二時鐘信號。
3、 如權利要求1或2所述的光發(fā)射機，其特征在于 所述笫一時鐘信號和所述第二時鐘信號保持頻率相同，相位相反。
4、 如權利要求l所述的光發(fā)射機，其特征在于，所述歸零碼數(shù)據(jù)生成器 具體包括相移控制器，用于對所述第一時鐘信號進行延遲對準，使所述非歸零碼 數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號的相位差為半比特；與門1,用于對所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和經(jīng)過所述相移控制器延遲對準 的第 一 時鐘信號進行邏輯相與操作，產生歸零碼數(shù)據(jù)信號；分路器3，用于將所述與門l產生的歸零碼數(shù)據(jù)信號復制成相同的兩路信號。
5、如權利要求l所述的光發(fā)射機，其特征在于，所述可控分頻器具體包括一個m選一開關和m個不同分頻比的分頻電路；所述m為大于l的整數(shù)； 所述m選一開關用于選擇和所述m個不同分頻比的分頻電^各中的一個分 頻電路連通；所述分頻電路用于按照所述分頻比N對輸入的所述第二時鐘信號進行頻 率轉換，產生輸出時鐘信號。
6、 如權利要求4所述的光發(fā)射機，其特征在于 所述m的值具體為3;所述分頻比N具體為2、 4或8。
7、 如權利要求l、 2、 4、 5、 6中任意一項所述的光發(fā)射機，其特征在于 所述反向器l和反向器2具體為非門。
8、 如權利要求l所述的光發(fā)射機，其特征在于，所述選擇器具體包括 與門2,用于對所述第一控制信號和所述第一輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操作，產生所述第一輸出數(shù)據(jù)信號；與門3，對所述第二控制信號和所述第二輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操 作，產生所述第二輸出凄t據(jù)信號。
9、 如權利要求l所述的光發(fā)射機，其特征在于，進一步包括 調制驅動放大器，用于將所述混合數(shù)據(jù)信號進行放大并轉化成射頻信號，發(fā)送給所述馬赫-曾德調制器。
10、 如權利要求l、 8、 9所述的光發(fā)射機，其特征在于 在所述第一、第二控制信號的一個周期內，交替產生所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號，且二者時間長度相等。
11、 一種用于產生多種碼型光歸零碼信號的方法，包括將輸入的多路低速數(shù)據(jù)信號合成轉化為非歸零碼數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信 號和第二時鐘信號；將所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號；對所述歸零碼數(shù)據(jù)信號進行反向處理，產生的反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號； 按照一定的分頻比N對所述第二時鐘信號進行頻率轉換，產生輸出 時鐘信號；對所述輸出時鐘信號進行反向處理，產生反轉輸出時鐘信號；以所述歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號分別作為第 一 、第二輸入數(shù)據(jù)信號；以所述反轉輸出時鐘信號和所述輸出時鐘信號分別作為 第一、第二控制信號相應地控制所述第一、第二數(shù)據(jù)信號，交替產生第一、 第二輸出數(shù)據(jù)信號；將所述第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號進行合路處理，產生混合數(shù)據(jù)信號； 以及以所述輸出時鐘信號為偏置控制信號，將所述混合數(shù)據(jù)信號和所述偏 置控制信號作用在連續(xù)光信號上，輸出經(jīng)過強度調制和相位調制的光歸零碼信號。
12、 如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述的將所述非歸零碼 數(shù)據(jù)信號和所述第一時鐘信號合成為歸零碼數(shù)據(jù)信號具體包括對所述第一時鐘信號進行延遲對準，使所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和所述第 一時鐘信號的相位差為半比特；對所述非歸零碼數(shù)據(jù)信號和經(jīng)過延遲對準的第 一 時鐘信號進行邏輯相 與操作，產生所述歸零碼數(shù)據(jù)信號。
13、 如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述的第一、第二控制 信號相應地控制所述第一、第二數(shù)據(jù)信號，產生第一、第二輸出數(shù)據(jù)信號具 體包括對所述第一控制信號和第 一輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操作，產生第一 輸出數(shù)據(jù)信號；對所述第二控制信號和第二輸入數(shù)據(jù)信號進行邏輯相與操作，產生第二 輸出數(shù)據(jù)信號。
14、 如權利要求11所述的方法，其特征在于，進一步包括 將所述混合數(shù)據(jù)信號放大并轉化成射頻信號；以及 以所述輸出時鐘信號為偏置控制信號，將所述射頻信號和所述射頻信號作用在連續(xù)光信號上，輸出經(jīng)過強度調制和相位調制的光歸零碼信號。
15、 如權利要求ll所述的方法，其特征在于所述偏置控制信號進一步作為所述馬赫-曾德調制器的相位對準信號，保 持所述偏置控制信號與所述混合數(shù)據(jù)信號的周期相同，且相位差為零。
16、 如權利要求15所述的方法，其特征在于在所述偏置控制信號的一個周期內，所述混合數(shù)據(jù)信號中的歸零碼數(shù)據(jù) 信號和反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號的時間長度相等。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于產生多種碼型光歸零碼信號的光發(fā)射機及其方法。核心在于以包括歸零碼數(shù)據(jù)信號和反轉歸零碼數(shù)據(jù)信號的混合數(shù)據(jù)信號作為調制信號，以可控分頻器產生的不同頻率的時鐘信號作為偏置控制信號，利用馬赫-曾德調制器的傳輸特性，將混合數(shù)據(jù)信號和偏置控制信號作用在連續(xù)光信號上，能夠產生多種碼型的光歸零碼數(shù)據(jù)信號。利用本發(fā)明，只需一個光調制器即可產生多種碼型的光歸零碼數(shù)據(jù)信號，不僅減少了光器件的使用數(shù)量，降低了光發(fā)射機的成本，同時避免了因使用多個光器件導致的光信號對準問題。
文檔編號H04B10/155GK101212257SQ20061006376
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權日2006年12月31日
發(fā)明者徐新余, 王國忠 申請人:華為技術有限公司;上海交通大學