專利名稱：相干光接收機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相干光接收機(jī)及其控制方法，更具體地，涉及通過相干檢測和數(shù)字信號(hào)處理來接收偏振多路復(fù)用光信號(hào)的相干光接收機(jī)及其控制方法。
背景技術(shù)：
在下一代光通信系統(tǒng)中，為了滿足不斷提高的電信需求，需要更高的傳輸能力。在傳統(tǒng)的光通信系統(tǒng)中，光強(qiáng)調(diào)制(開關(guān)鍵控)廣泛用于調(diào)制系統(tǒng)。然而，當(dāng)比特速率超過 40(ibpS時(shí)，由于波長色散和偏振模色散的影響變大，出現(xiàn)了傳輸速率受限的問題。這種色散導(dǎo)致的特性限制具有在信號(hào)的符號(hào)速率翻倍時(shí)特性惡化四倍的關(guān)系。因而，為了改善特性， 通過增加帶寬利用率來抑制符號(hào)速率是有效的。作為用于提高帶寬利用率的方法之一，存在一種通過在載波相位上承載信息進(jìn)行通信的方法，該方法已經(jīng)廣泛用于諸如蜂窩電話系統(tǒng)之類的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。然而，在光通信系統(tǒng)中，僅在諸如CATV(有線電視)系統(tǒng)之類的一些系統(tǒng)中使用該方法。這是由于，因?yàn)楣獾念l率非常高(約193. ITHz)，所以難以通過電路對(duì)光進(jìn)行直接控制。因此，已經(jīng)開發(fā)了對(duì)光的頻率進(jìn)行下變頻的各種方法。作為這些方法之一，存在子載波多路復(fù)用(SCM)系統(tǒng)。這是一種在光上疊加電載波并在其上承載信息的方法。子載波多路復(fù)用(SCM)系統(tǒng)已經(jīng)在諸如CATV光傳輸系統(tǒng)之類的特定系統(tǒng)中投入實(shí)際使用，因?yàn)镾CM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)無線通信或同軸傳輸線的發(fā)射和接收電路的轉(zhuǎn)換(diversion)。然而，根據(jù)該方法，最大帶寬取決于電子電路的性能，因而目前難以實(shí)現(xiàn)大于或等于10(ibpS的傳輸速率。作為對(duì)光的頻率進(jìn)行下變頻的另一方法，存在光相干接收系統(tǒng)。這是通過混合信號(hào)光和本地振蕩器(LO)光來執(zhí)行下變頻的系統(tǒng)，原理上，它幾乎是與廣泛用于無線通信的相干接收系統(tǒng)相同的系統(tǒng)。在光相干接收系統(tǒng)中，在頻率和相位上，必需將本地振蕩器(LO) 光與信號(hào)光匹配至電子電路的可控范圍，已經(jīng)提出了應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的方法的各種方法。在日本專利待審公開申請(qǐng)No. 2008-271527中描述了被設(shè)計(jì)為補(bǔ)償頻率和相位的這種波動(dòng)的相干光通信設(shè)備的示例。在該相關(guān)的光通信設(shè)備中，在發(fā)射側(cè)，將作為正弦信號(hào)的參考信號(hào)添加到信息信號(hào)，利用添加后的信號(hào)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。接收側(cè)的光通信設(shè)備包括光信號(hào)發(fā)生器、光混合器、光電轉(zhuǎn)換器、補(bǔ)償器和解調(diào)器。光混合器將從發(fā)射側(cè)的光通信設(shè)備接收的調(diào)制后的光信號(hào)與由光信號(hào)發(fā)生器生成的本地振蕩器光相耦合。光電轉(zhuǎn)換器通過外差檢測來檢測從光混合器輸出的光信號(hào)，并輸出檢測到的電信號(hào)。補(bǔ)償器檢測從檢測到的電信號(hào)中提取的參考信號(hào)的波動(dòng)，并基于指示此時(shí)波動(dòng)量的信號(hào)來補(bǔ)償檢測到的電信號(hào)的頻率波動(dòng)。通過這種配置，可以補(bǔ)償本地振蕩器光至接收到的調(diào)制后的光信號(hào)的波動(dòng)。此外，在日本專利待審公開申請(qǐng)No. 1989-114832中，公開了偏振分集光接收系統(tǒng)之一，其中與本地振蕩器光合并的信號(hào)光被分為正交偏振分量，并被檢測。用于偏振分集光接收系統(tǒng)的相關(guān)光通信設(shè)備具有用于對(duì)輸出電壓進(jìn)行加權(quán)以導(dǎo)出每個(gè)檢測到的電信號(hào)的平方值的中頻穩(wěn)定化裝置，以及用于合并中頻穩(wěn)定化裝置的電壓輸出的加法裝置。通過控制信號(hào)來控制本地振蕩器激光裝置，該控制信號(hào)是通過加法裝置獲得的電信號(hào)的平方值之和。從而，可以獨(dú)立于信號(hào)光的偏振狀態(tài)，穩(wěn)定本地振蕩器激光裝置的頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性目的是提供相干光接收機(jī)及其控制方法，所述相干光接收機(jī)及其控制方法即使用于使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的光相干接收系統(tǒng)也能夠穩(wěn)定地啟動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明示例性方面的相干光接收機(jī)包括偏振束分離器、90度混合電路、本地振蕩器、光電轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及數(shù)字信號(hào)處理器，其中偏振束分離器輸入通過多路復(fù)用彼此正交的、由不同的信息信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得的偏振多路復(fù)用光信號(hào)，并分開輸出第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)，其中90度混合電路使第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)分別與來自本地振蕩器的本地光進(jìn)行干涉，并輸出分離為多個(gè)信號(hào)分量的多個(gè)光信號(hào)，其中光電轉(zhuǎn)換器檢測光信號(hào)，并輸出檢測到的電信號(hào)，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)檢測到的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并輸出數(shù)字接收信號(hào)，其中數(shù)字信號(hào)處理器包括偏振解復(fù)用單元和相位補(bǔ)償單元，其中所述偏振解復(fù)用單元輸入數(shù)字接收信號(hào)，然后向相位補(bǔ)償單元輸出偏振解復(fù)用過程的結(jié)果，其中相位補(bǔ)償單元使用通過利用相同的初始信號(hào)作為信息信號(hào)所獲得的相位偏移值作為初始值，來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。根據(jù)本發(fā)明示例性方面的相干光接收機(jī)的控制方法包括輸入通過多路復(fù)用彼此正交的、由相同的初始信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得的第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)，將第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)分離為第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)，使用將通過相干檢測而分別獲得的將第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)的每個(gè)平方值相加的結(jié)果來計(jì)算相位偏移值，使用所述相位偏移值作為初始值來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理，并啟動(dòng)偏振解復(fù)用處理。


結(jié)合附圖，本發(fā)明的示例性特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)的配置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)的控制方法的流程圖；圖3A至圖3F是與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)的控制方法的每個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)的星座波形圖；以及圖4A和4B是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)中的數(shù)字信號(hào)處理單元的配置的框圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)100的配置的框圖。相干光接收機(jī)100包括偏振束分離器(PBS) 110、90度混合電路(90°混合器120)、本地振蕩器 (LO) 130、光電轉(zhuǎn)換器(0/E)140、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 150和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160。偏振束分離器110輸入偏振多路復(fù)用光信號(hào)(信號(hào))，并分別輸出第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)。通過對(duì)彼此正交的、且分別由不同的信息信號(hào)調(diào)制的第一發(fā)射偏振光(X偏振光)和第二發(fā)射偏振光(Y偏振光)進(jìn)行多路復(fù)用，在發(fā)射側(cè)獲得該偏振多路復(fù)用光信號(hào)。90度混合電路120使第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)分別與來自本地振蕩器(LO) 130的本地光進(jìn)行干涉，并輸出分離成多個(gè)信號(hào)分量的多個(gè)光信號(hào)輸出。在本示例性實(shí)施例中，將對(duì)使用雙偏振正交相移鍵控(DP-QPSK)系統(tǒng)的情況進(jìn)行描述。因此， 90度混合電路(90°混合器)120輸出與四信道信號(hào)分量相對(duì)應(yīng)的四波光信號(hào)，該四信道信號(hào)分量包括針對(duì)兩個(gè)偏振中的每一個(gè)的同相分量和正交相位分量。光電轉(zhuǎn)換器(0/E) 140通過相干檢測來檢測光信號(hào)，并輸出檢測到的電信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 150對(duì)檢測到的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并分別輸出與第一接收偏振光信號(hào)相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字接收信號(hào)和與第二接收偏振光信號(hào)相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字接收信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160具有偏振解復(fù)用單元161和相位補(bǔ)償單元162。偏振解復(fù)用單元161輸入數(shù)字接收信號(hào)，然后向相位補(bǔ)償單元162輸出偏振解復(fù)用處理的結(jié)果。相位補(bǔ)償單元162使用通過利用相同的初始信號(hào)作為信息信號(hào)所獲得的相位偏移(相位差) 值作為初始值，來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。當(dāng)該相同的初始信號(hào)被用作信息信號(hào)時(shí)，偏振解復(fù)用單元161輸出分別對(duì)所獲得的第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行平方、并將這些平方值相加的計(jì)算結(jié)果。在根據(jù)本示例性實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160 中，將每個(gè)數(shù)字接收信號(hào)視為包括每個(gè)接收偏振光信號(hào)的同相分量和正交相位分量的復(fù)合信號(hào)。盡管以上解釋了，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160具有偏振解復(fù)用單元161和相位補(bǔ)償單元162，但是還可以存在其它配置，例如，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160還可以具有執(zhí)行用于補(bǔ)償色散的處理的色散補(bǔ)償器。通過采用這種配置，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)100中，有可能在啟動(dòng)時(shí)獨(dú)立地啟動(dòng)偏振解復(fù)用單元161的處理和相位補(bǔ)償單元162的處理。換言之，緊接著啟動(dòng)之后，相干光接收機(jī)100接收使用相同的數(shù)據(jù)信號(hào)作為信息信號(hào)來調(diào)制兩個(gè)發(fā)射偏振光的第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)。此時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160 中的偏振解復(fù)用單元161將從兩個(gè)接收偏振光信號(hào)獲得的數(shù)字接收信號(hào)的平方值的每個(gè)和分別輸出給相位補(bǔ)償單元162。相位補(bǔ)償單元162使用來自偏振解復(fù)用單元161的輸入信號(hào)來計(jì)算相位偏移(相位差)值，并使用此時(shí)的相位偏移(相位差)值作為初始值來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。然后，偏振解復(fù)用單元161啟動(dòng)偏振解復(fù)用處理，并執(zhí)行處理。這使偏振解復(fù)用單元161中的偏振解復(fù)用處理和相位補(bǔ)償單元162中的相位補(bǔ)償處理能夠獨(dú)立地啟動(dòng)。結(jié)果，根據(jù)本示例性實(shí)施例，即使相干光接收機(jī)100用于使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的相干光接收系統(tǒng)，也可以穩(wěn)定啟動(dòng)。接下來，除圖1之外，還將使用圖2、圖3A至圖3F、圖4A和圖4B進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)100的操作。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干
6光接收機(jī)的控制方法的流程圖。圖3A至圖3F是與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)的控制方法的每個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)的星座波形圖。圖4A和4B是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)中的數(shù)字信號(hào)處理單元的配置的框圖。相干光接收機(jī)100接收來自發(fā)射側(cè)的偏振多路復(fù)用光信號(hào)。在發(fā)射側(cè)，接通發(fā)射機(jī)的光輸出(接通狀態(tài))(圖2中的步驟Sll)，并通過信息(數(shù)據(jù))信號(hào)分別調(diào)制光輸出中的兩個(gè)偏振光(X偏振光和Y偏振光)。然后，將這些調(diào)制后的光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用，并作為偏振多路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行發(fā)射。如圖1所示，在相干光接收機(jī)100中，偏振束分離器(PBS) 110將輸入的偏振多路復(fù)用光信號(hào)分離為兩個(gè)偏振光，分別將其輸入兩個(gè)90度混合電路(90°混合器)120。在初始操作時(shí)，在發(fā)射側(cè)將相同的初始信號(hào)施加于兩個(gè)偏振光。例如，如果數(shù)據(jù)信號(hào)W10011]輸入第一發(fā)射偏振光(X偏振光)，則相同數(shù)據(jù)信號(hào)W10011]也輸入第二發(fā)射偏振光(Y偏振光)(圖2中的步驟S12和圖3A)。包括施加了相同數(shù)據(jù)信號(hào)的每個(gè)發(fā)射偏振光的偏振多路復(fù)用發(fā)射光以在通過光纖傳播期間隨機(jī)改變的偏振角到達(dá)相干光接收機(jī)100。因此，它的偏振不一定與來自本地振蕩器(LO) 130的本地振蕩器(LO)光的偏振相匹配。當(dāng)信號(hào)光的偏振角與本地振蕩器(LO) 光的偏振角不匹配時(shí)，每個(gè)90度混合電路(90°混合器)120接收的光功率波動(dòng)cos2 θ的量，其中符號(hào)θ表示信號(hào)光的偏振角和本地振蕩器(LO)光的偏振角之差。為此，接收特性的波動(dòng)增大，如果偏振角之差無法通過使用CMA(恒模算法)等的處理進(jìn)行鎖定，則波動(dòng)增大會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)階段執(zhí)行相位控制處理中的困難。當(dāng)在穩(wěn)態(tài)中操作時(shí)，如圖4Α中所示，在從接收到的光信號(hào)中分離出第一發(fā)射偏振光(X偏振光)的信號(hào)分量χ和第二發(fā)射偏振光(Y偏振光)的信號(hào)分量y之后，在后續(xù)階段需要將接收到的光信號(hào)發(fā)射給相位補(bǔ)償單元162。如果混合X偏振光的信號(hào)分量χ和Y偏振光的信號(hào)分量y，由于它們分別具有不同的相位，具有兩個(gè)相位的兩種類型的光無法與僅有一種類型的本地振蕩器(LO)光相匹配。 如果提供兩種類型的本地振蕩器，由于難以匹配兩種類型的本地振蕩器(LO)光之間的相位，因而難以正確地接收。另一方面，為了將接收到的光的偏振與本地振蕩器(LO)光的偏振相匹配，存在一種用于提取接收到的光的偏振角并通過偏振穩(wěn)定器將該接收到的光的偏振角與本地振蕩器(LO)光的偏振角強(qiáng)制匹配的已知方法。然而，由于該方法使系統(tǒng)變得復(fù)雜而難以實(shí)現(xiàn)該方法。相反，根據(jù)本示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)及其控制方法，能夠如上所述來解決這些問題。以下將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖4B所示，第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)分別輸入數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 160中的兩個(gè)輸入端口 A和B。此時(shí)，將在發(fā)射側(cè)由相同數(shù)字信號(hào)αω分別調(diào)制的兩個(gè)傳輸偏振光進(jìn)行多路復(fù)用而獲得的第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)輸入相干光接收機(jī)100。這里，如果符號(hào)Φ表示信號(hào)光和本地偏振(LO)光之間的相位偏移(相位差)值，以及符號(hào)θ 表示偏振角之差，輸入端口 A處的第一數(shù)字接收信號(hào)分量χ和輸入端口 B處的第二數(shù)字接收信號(hào)分量X’以下式進(jìn)行表示χ = α m(cos Φ+j sin Φ) cos θ(1)
χ，= am(C0S(J)+j sin(i))sin θ(2)在偏振解復(fù)用單元161中，在I-Q平面上將第一數(shù)字接收信號(hào)與第二數(shù)字接收信號(hào)相加(圖2中的步驟S13和圖;3Β)。換言之，偏振解復(fù)用單元161輸出將分別由式(1)和 (2)表示的數(shù)字接收信號(hào)分量的平方值相加的結(jié)果。在使用三角恒等式(即，cos2 θ +sin2 θ =1)的情況下，如下所示，能夠消除由于偏振角的波動(dòng)而導(dǎo)致的光輸出的波動(dòng)。x2+x， 2= a m2(cos Φ+j sin Φ)2(cos2 θ+sin2 θ )= a m2 (cos Φ+j sin(J))2= a m2(l-2sin>+2j cos Φ sin Φ)= am2(C0S2<ji+j sin2<t)(3)如式(3)所示，消除了由于偏振角而導(dǎo)致的波動(dòng)，并且去除了接收偏振光信號(hào)中的偏振依賴關(guān)系(圖3B)。另一方面，相位信息被轉(zhuǎn)換為雙倍角頻率。結(jié)果，有可能僅檢測相位偏移(相位差)值，而無需依賴于信號(hào)光和本地振蕩器(LO)光之間的偏振角之差。換言之，在執(zhí)行偏振解復(fù)用處理之前，可以事先執(zhí)行相位補(bǔ)償處理，來補(bǔ)償由于本地振蕩器(LO) 光與信號(hào)光之間的波長差而導(dǎo)致的相位偏移(相位差)等。此時(shí)，如圖4B所示，解復(fù)用單元161輸出從輸入端口 A和B輸入的數(shù)字接收信號(hào)χ 和X’的平方值之和“x2+x’2”。之后，相位補(bǔ)償單元162計(jì)算相位偏移(相位差)值“2Φ”， 并將該“ Φ ”設(shè)置為補(bǔ)償處理的初始值(圖2中的步驟S14和圖3C)。相位補(bǔ)償單元162事先修正該相位差“ Φ ”。接下來，發(fā)射在發(fā)射側(cè)通過不同數(shù)據(jù)信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)發(fā)射偏振光進(jìn)行多路復(fù)用而獲得的第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)。然后，相干光接收機(jī)100接收第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)(圖2中的步驟S15和圖3D)。偏振束分離器110將第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)分為第三接收偏振光信號(hào)和第四接收偏振光信號(hào)，并將其輸出。在90度混合電路(90°混合器)120和光電轉(zhuǎn)換器(0/E)140 中，第三接收偏振光信號(hào)和第四接收偏振光信號(hào)分別與本地光進(jìn)行干涉，并被檢測。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 150輸出通過分別對(duì)檢測到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化而獲得的第三數(shù)字接收信號(hào)和第四數(shù)字接收信號(hào)。此時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 160中的偏振解復(fù)用單元161開始針對(duì)第三數(shù)字接收信號(hào)和第四數(shù)字接收信號(hào)執(zhí)行偏振解復(fù)用處理，并基于兩個(gè)偏振光(X偏振光和Y偏振光) 將它們分為信號(hào)分量(X和y)(圖2中的步驟S16和圖3E)。之后，偏振解復(fù)用單元161和相位補(bǔ)償單元162繼續(xù)執(zhí)行偏振解復(fù)用和相位補(bǔ)償?shù)某Ｒ?guī)處理(圖2中的步驟S17和圖 3F)。如上所述，根據(jù)該示例性實(shí)施例的相干光接收機(jī)及其控制方法，可以獨(dú)立地啟動(dòng)偏振解復(fù)用單元和相位補(bǔ)償單元。因此，即使相干光接收機(jī)用于使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的光相干接收系統(tǒng)，也可以穩(wěn)定地啟動(dòng)。如背景技術(shù)中描述的，在光相干接收系統(tǒng)中，必須對(duì)由本地振蕩器(LO)光和信號(hào)光之間的波長差導(dǎo)致的相位偏移(相位差)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)取Ａ硪环矫?，為了在光通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更高的傳輸能力，使用了光偏振多路復(fù)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)發(fā)送在彼此正交的兩個(gè)偏振光上獨(dú)立地承載信息的偏振多路復(fù)用光信號(hào)。這里，CN 102412890 A
說明書
6/6頁 在光偏振多路復(fù)用通信系統(tǒng)中，如果信號(hào)光的偏振軸與本地振蕩器(LO)光的偏振軸不一致，則由于無法對(duì)這兩個(gè)光進(jìn)行多路復(fù)用而無法正確地發(fā)送信號(hào)。為此，采用了通過使用偏振穩(wěn)定器等來鎖定信號(hào)光的偏振的方式，但是其控制方式變得復(fù)雜。另一方面，提出了通過使用CMA (恒定模算法)方法將在兩個(gè)多路復(fù)用偏振光上承載的信號(hào)分為兩個(gè)信號(hào)的處理方法，并研究了使用該技術(shù)的光偏振多路復(fù)用通信系統(tǒng)。以這種方式，在使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的光相干接收系統(tǒng)中，相干光接收機(jī)需要執(zhí)行相位補(bǔ)償處理和偏振解復(fù)用處理。當(dāng)執(zhí)行以上提及的相位補(bǔ)償處理時(shí)，如果在相關(guān)相干光接收機(jī)的啟動(dòng)時(shí)沒有正確地執(zhí)行相位補(bǔ)償處理和偏振解復(fù)用處理，則無法提取接收信號(hào)，且無法穩(wěn)定地啟動(dòng)相關(guān)的相干光接收機(jī)。以這種方式，在使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的相干光接收系統(tǒng)中，存在在啟動(dòng)相關(guān)的相干光接收機(jī)時(shí)操作不穩(wěn)定的問題。根據(jù)本發(fā)明的示例性優(yōu)點(diǎn)在于，相干光接收機(jī)即使用于使用偏振多路復(fù)用光信號(hào)的光相干接收系統(tǒng)也能夠穩(wěn)定啟動(dòng)。盡管參照示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不偏離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
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權(quán)利要求
1.一種相干光接收機(jī)，包括 偏振束分離器；90度混合電路； 本地振蕩器； 光電轉(zhuǎn)換器； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及數(shù)字信號(hào)處理器；其中所述偏振束分離器輸入通過多路復(fù)用彼此正交的、由不同的信息信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得的偏振多路復(fù)用光信號(hào)，并分開輸出第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)，所述90度混合電路使第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)分別與來自本地振蕩器的本地光進(jìn)行干涉，并輸出分離為多個(gè)信號(hào)分量的多個(gè)光信號(hào)； 所述光電轉(zhuǎn)換器檢測光信號(hào)，并輸出檢測到的電信號(hào)； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)檢測到的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并輸出數(shù)字接收信號(hào)； 所述數(shù)字信號(hào)處理器包括偏振解復(fù)用單元和相位補(bǔ)償單元；所述偏振解復(fù)用單元輸入數(shù)字接收信號(hào)，然后向所述相位補(bǔ)償單元輸出偏振解復(fù)用處理的結(jié)果；以及所述相位補(bǔ)償單元使用通過利用相同的初始信號(hào)作為信息信號(hào)所獲得的相位偏移值作為初始值，來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光接收機(jī)，其中所述偏振解復(fù)用單元輸出通過利用相同的初始信號(hào)作為信息信號(hào)而獲得的數(shù)字接收信號(hào)的平方值之和中的每一個(gè)和。
3.一種相干光接收機(jī)的控制方法，包括步驟輸入第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)，所述第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)通過多路復(fù)用彼此正交的、由相同的初始信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得；將所述第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)分為第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)； 使用將通過相干檢測分別獲得的第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)的每個(gè)平方值相加的結(jié)果來計(jì)算相位偏移值；使用所述相位偏移值作為初始值，執(zhí)行相位補(bǔ)償處理；以及啟動(dòng)偏振解復(fù)用處理。
4.一種相干光接收機(jī)的控制方法，包括步驟輸入第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)，所述第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)通過多路復(fù)用彼此正交的、由相同的初始信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得；將所述第一偏振多路復(fù)用光信號(hào)分為第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)； 使第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)分別與本地光進(jìn)行干涉，并進(jìn)行檢測； 輸出通過對(duì)檢測到的信號(hào)分別進(jìn)行數(shù)字化而獲得的第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)；使用將所述第一數(shù)字接收信號(hào)和第二數(shù)字接收信號(hào)的每個(gè)平方值相加的結(jié)果來計(jì)算相位偏移值；以及使用所述相位偏移值作為初始值，執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相干光接收機(jī)的控制方法，還包括 輸入第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)，所述第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)通過在使用所述相位偏振值作為初始值來執(zhí)行相位偏振處理之后多路復(fù)用彼此正交的、由不同的信息信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得；將所述第二偏振多路復(fù)用光信號(hào)分為第三接收偏振光信號(hào)和第四接收偏振光信號(hào)； 使所述第三接收偏振光信號(hào)和第四接收偏振光信號(hào)分別與本地光進(jìn)行干涉，并進(jìn)行檢測；輸出通過對(duì)檢測到的信號(hào)分別進(jìn)行數(shù)字化而獲得的第三數(shù)字接收信號(hào)和第四數(shù)字接收信號(hào)；以及分別針對(duì)所述第三數(shù)字接收信號(hào)和第四數(shù)字接收信號(hào)執(zhí)行偏振解復(fù)用處理和相位補(bǔ)償處理。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的相干光接收機(jī)中，偏振束分離器輸入通過多路復(fù)用彼此正交的、由不同的信息信號(hào)分別調(diào)制的兩個(gè)偏振光而獲得的偏振多路復(fù)用光信號(hào)，并分開輸出第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)；90度混合電路使第一接收偏振光信號(hào)和第二接收偏振光信號(hào)分別與來自本地振蕩器的本地光進(jìn)行干涉，并輸出分離為多個(gè)信號(hào)分量的多個(gè)光信號(hào)；光電轉(zhuǎn)換器檢測光信號(hào)，并輸出檢測到的電信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)檢測到的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并輸出數(shù)字接收信號(hào)；偏振解復(fù)用單元輸入數(shù)字接收信號(hào)，然后向所述相位補(bǔ)償單元輸出偏振解復(fù)用過程的結(jié)果；以及相位補(bǔ)償單元使用通過利用相同的初始信號(hào)作為信息信號(hào)所獲得的相位偏移值作為初始值，來執(zhí)行相位補(bǔ)償處理。
文檔編號(hào)H04B10/12GK102412890SQ20111028239
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者鈴木耕一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社