專利名稱：一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在無源光纖網(wǎng)絡(luò)(PON)的波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)中，光線路終端OLT需要產(chǎn)生多用戶的下行數(shù)據(jù)信號。目前主流的方法主要有兩種其中一種是通過多路分布式反饋激光器和調(diào)制器在片上集成，然后將多路調(diào)制信號耦合進同一根光纖中傳輸；另一種是利用單個光頻梳產(chǎn)生多路等間隔頻率的光載波信號，對每路光載波信號進行調(diào)制，將多路多路調(diào)制信號耦合進同一根光纖中傳輸。這兩種方案都存在各自的弊端。對于第一種方法，由于各個激光器的頻移屬于相互獨立的隨機過程，經(jīng)過光電調(diào)制后，各信號頻譜可能在合波輸出給光纖時就發(fā)生混疊；并且對于超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，需要的載波數(shù)甚至上百，由此造成集成芯片上需設(shè)置大量的激光器和調(diào)制器，目前尚沒有滿足此需求的集成芯片。對于第二種方法，從光頻梳中分離出的多路等間隔頻率的光載波信號不易發(fā)生頻譜偏移，且分路實現(xiàn)簡單、但由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，很難通過單個光頻梳產(chǎn)生幾百路光載波信號，現(xiàn)有的光頻梳不能滿足超密集波分復(fù)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)及方法，以解決如何利用光頻梳實現(xiàn)超密集波分復(fù)用的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含N個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)，N為大于或等于2的整數(shù)；將N個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用以合為一路信號的華禹合器；其中，該光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)包含光頻梳；用于從光頻梳中分離出K個光載波信號的分波器，K為大于或等于1的整數(shù)；與分波器輸出端連接的K個調(diào)制器；與K個調(diào)制器輸出端均相連的合波器。進一步地，K個光載波信號的頻率間隔相等。進一步地，該系統(tǒng)還包括N個激光器，其中每個激光器的輸出信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源。進一步地，N個激光器的頻率間隔相等，其中，K個光載波信號的頻率間隔等于N個激光器頻率間隔的N倍。
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進一步地，該系統(tǒng)還包括激光器；與激光器輸出端連接的種子光源光頻梳；用于從種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔光載波信號的分波器；其中N個光載波信號中的每個光載波信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)超密集波分復(fù)用的方法，該方法包括以下步驟分別從N個光頻梳中分離出K個光載波信號，N為大于或等于2的整數(shù)，K為大于或等于1的整數(shù)；對K個光載波信號進行K路調(diào)制；將經(jīng)K路調(diào)制后的光載波信號進行合波；將N路合波信號進行間插復(fù)用合成一路信號。進一步地，該方法包括，從N個光頻梳中分離出K個等頻率間隔的光載波信號。進一步地，該方法還包括設(shè)置N個激光器；將每個不同激光器的輸出信號作為不同光頻梳的種子光源。進一步地，該方法包括設(shè)置N個激光器的頻率間隔相等，其中，N個激光器的頻率間隔等于K個光載波信號頻率間隔的1/N。進一步地，該方法還包括設(shè)置激光器和種子光源光頻梳；將激光器的輸出信號作為種子光源光頻梳的種子光源；從種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔的光載波信號；分別將N個光載波信號中的每個不同的光載波信號作為上述N個光頻梳中每個不同光頻梳的種子光源。上述技術(shù)方案中光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)包含光頻梳、從光頻梳分離出多個獨立光載波信號的分波器以及合成多個獨立光載波信號的合波器，從而保證每個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號可包含多個光載波信號；將多個上述光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出信號進行耦合，即可實現(xiàn)對光波信號的密集波分復(fù)用，實現(xiàn)簡單；另外，對于每個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)而言，由于不要求其輸出的合波信號包含幾百路光載波信號，因此現(xiàn)有技術(shù)中存在的光頻梳產(chǎn)生、分波器均可用于本發(fā)明中的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)，使得本發(fā)明更易推廣使用。


圖1為本實施例的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖；圖2為本應(yīng)用示例的一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖；圖3為本應(yīng)用示例的另一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖；圖4為利用本應(yīng)用示例的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)進行波分復(fù)用后的頻譜圖5為現(xiàn)有技術(shù)利用單個光頻梳進行波分復(fù)用后的頻譜圖；圖6為本實施例的超密集波分復(fù)用方法流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。圖1為本實施例的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖。該系統(tǒng)包括N個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)，N為大于或等于2的整數(shù)；將N個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用以合為一路信號的華禹合器；其中，光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)又包含光頻梳；用于從光頻梳中分離出K個光載波信號的分波器，K為大于或等于1的整數(shù)；其中，K個光載波信號的頻率間隔可相等；與分波器輸出端連接的K個調(diào)制器；與K個調(diào)制器輸出端均相連的合波器。為給上述光頻梳提供種子光源，本系統(tǒng)還可包括N個激光器，其中每個激光器均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源；該N個激光器的頻率間隔可相等，K個光載波信號的頻率間隔等于N個激光器頻率間隔的N倍；或者還可包括激光器、與該單個激光器輸出端連接的種子光源光頻梳、以及用于從該種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔光載波信號的分波器；其中N個光載波信號中的每個光載波信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源。當然本實施例不限于通過上述2種方式為光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)中的光頻梳提供種子光源，現(xiàn)有技術(shù)中已有的為光頻梳提供種子光源的方案均可用于本實施例。本實施例中的光頻梳可包含用于接收來自外部設(shè)備(如上述激光器或種子光源光頻梳)的種子光源的強度調(diào)制器IM ；與強度調(diào)制器IM級聯(lián)的相位調(diào)制器PM ；以及為強度調(diào)制器IM及相位調(diào)制器PM提供微波功率的微波源。上述強度調(diào)制器IM可使光頻梳產(chǎn)生的頻率包絡(luò)平坦，避免經(jīng)過分波器分離出的光載波信號之間存在較大的功率差異。由于相位調(diào)制器PM的輸出信號滿足貝塞爾函數(shù)形式，可以通過增加微波源的輸入功率改變相位調(diào)制的深度，進而改變各階貝塞爾函數(shù)的值以得到多個高階頻率分量，為實現(xiàn)超密集波分復(fù)用做準備。但是在實際實施時，由于可獲取的微波源功率受限，或者出于成本的考慮希望控制微波源的輸出功率，此時可利用關(guān)于相位調(diào)制器級聯(lián)個數(shù)的微波源功率是單調(diào)遞減函數(shù)這一特性，在光頻梳中設(shè)置多個依次級聯(lián)的相位調(diào)制器PM。下面針對上述該實施例給出兩種應(yīng)用示例以對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)用示例1如圖2所示為本應(yīng)用示例的一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖。
該系統(tǒng)包括5個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)、將5個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用的耦合器、以及5個激光器，每個激光器的輸出信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源，每個激光器輸出信號的頻率間隔為 5GHZ。其中，每個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)又包含—個光頻梳、用于從該光頻梳中分離出27個光載波信號的分波器、與該分波器輸出端連接的27個調(diào)制器、與該27個調(diào)制器輸出端均相連的合波器。其中對于光頻梳其內(nèi)部包括1個強度調(diào)制器IM,與強度調(diào)制器IM輸出端連接的兩個依次級聯(lián)的相位調(diào)制器PM，以及為該IM和2個PM提供微波功率的微波源；在本應(yīng)用示例中，強度調(diào)制器 IM和相位調(diào)制器PM的半波電壓分別為5V和4V，微波源輸向強度調(diào)制器IM，兩個級聯(lián)的相位調(diào)制器PM的微波輸入功率分別為MdBm、31. 58dBm和28. 62daii?？稍O(shè)置強度調(diào)制器IM 和2個相位調(diào)制器PM的微波輸入幅度分別為各自調(diào)制器半波電壓的1倍，3倍和2倍。當然，在本應(yīng)用示例中，光頻梳中相位調(diào)制器PM的個數(shù)也可為1個，此時需設(shè)置該相位調(diào)制器PM的微波輸入幅度為其調(diào)制器半波電壓的5倍。這兩種結(jié)構(gòu)的光頻梳均可產(chǎn)生包含光載波信號數(shù)為27，光載波信號頻率間隔為25GHZ，幅度抖動小于2dB的光譜。對于用于從光頻梳中分離出27個光載波信號的分波器可為基于陣列的波導(dǎo)光柵。對于與分波器連接的27個調(diào)制器每一個調(diào)制器均可使用非歸零碼NRZ對光載波信號進行調(diào)制。應(yīng)用示例2如圖3所示為本應(yīng)用示例的另一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成圖。該系統(tǒng)包括該系統(tǒng)包括5個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)、將5個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用的耦合器；該系統(tǒng)還包括激光器、與該激光器輸出端連接的種子光源光頻梳、以及用于從該種子光源光頻梳中分離出5個光載波信號的分波器，5個光載波信號中的每個光載波信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源，5個光載波信號的頻率間隔為5GHz。其中，光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的配置與應(yīng)用示例1中的配置相同；上述種子光源光頻梳內(nèi)部包括1個強度調(diào)制器IM，與該IM的輸出端連接的1個強度調(diào)制器PM，以及為該IM和PM提供微波功率的微波源；在本應(yīng)用示例中，強度調(diào)制器IM 和相位調(diào)制器PM的半波電壓同樣分別為5V和4V，微波源輸向強度調(diào)制器IM，相位調(diào)制器 PM的微波輸入功率分別為30daii和25. ecffim?？稍O(shè)置強度調(diào)制器IM和相位調(diào)制器PM的微波輸入幅度分別為各自調(diào)制器半波電壓的2倍和1. 5倍。從上述應(yīng)用示例1和應(yīng)用示例2可明顯看出經(jīng)具備上述結(jié)構(gòu)的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)的耦合器輸出的信號在3dB帶寬范圍內(nèi)可包含5*27 = 135路光載波信號，如圖4所示；遠多于利用現(xiàn)有技術(shù)的單個光頻梳在3dB帶寬范圍內(nèi)獲得的27路光載波信號，如圖5所示； 且該系統(tǒng)中從光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)中的光頻梳中分離出27個光載波信號的分波器僅要求信道間隔為25GHZ，現(xiàn)有的分波器即可滿足該要求，實現(xiàn)簡單。
圖6為本實施例的超密集波分復(fù)用方法流程圖。S601分別從N個光頻梳中分離出的K個光載波信號，N為大于或等于2的整數(shù)，K 為大于或等于1的整數(shù)；K個光載波信號之間的頻率間隔可相等；為給光頻梳提供種子光源，還可設(shè)置N個激光器，將每個不同激光器的輸出信號作為不同光頻梳的種子光源；設(shè)置的N個激光器的頻率間隔也可相等，N個激光器的頻率間隔等于K個光載波信號頻率間隔的1/N ；或者設(shè)置激光器和種子光源光頻梳；將激光器的輸出信號作為種子光源光頻梳的種子光源；從種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔的光載波信號，分別將從N個光載波信號中分離出的每個不同光載波信號作為上述N個光頻梳中每個不同光頻梳的種子光源。S602對K個光載波信號進行K路調(diào)制；S603將經(jīng)上述K路調(diào)制后的光載波信號進行合波；S604將N路合波信號進行間插復(fù)用合成一路信號。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。需要說明的是，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含N個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)，N為大于或等于2的整數(shù)； 將N個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用以合為一路信號的耦合器；其中，所述光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)包含 光頻梳；用于從光頻梳中分離出K個光載波信號的分波器，K為大于或等于1的整數(shù)； 與所述分波器輸出端連接的K個調(diào)制器； 與所述K個調(diào)制器輸出端均相連的合波器。
2.如權(quán)利要求1所述的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于， 所述K個光載波信號的頻率間隔相等。
3.如權(quán)利要求2所述的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括N個激光器，其中每個激光器的輸出信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源。
4.如權(quán)利要求3所述的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述N個激光器的頻率間隔相等，其中，K個光載波信號的頻率間隔等于N個激光器頻率間隔的N倍。
5.如權(quán)利要求4所述的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 激光器；與所述激光器輸出端連接的種子光源光頻梳；用于從所述種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔光載波信號的分波器；其中N個光載波信號中的每個光載波信號均是一個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)的種子光源。
6.一種實現(xiàn)超密集波分復(fù)用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟分別從N個光頻梳中分離出K個光載波信號，N為大于或等于2的整數(shù)，K為大于或等于1的整數(shù)；對所述K個光載波信號進行K路調(diào)制； 將經(jīng)所述K路調(diào)制后的光載波信號進行合波； 將N路合波信號進行間插復(fù)用合成一路信號。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括， 從N個光頻梳中分離出K個等頻率間隔的光載波信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 設(shè)置N個激光器；將每個不同激光器的輸出信號作為不同光頻梳的種子光源。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括設(shè)置所述N個激光器的頻率間隔相等，其中，N個激光器的頻率間隔等于K個光載波信號頻率間隔的1/N。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 設(shè)置激光器和種子光源光頻梳；將激光器的輸出信號作為所述種子光源光頻梳的種子光源； 從所述種子光源光頻梳中分離出N個等頻率間隔的光載波信號；分別將N個光載波信號中的每個不同的光載波信號作為上述N個光頻梳中每個不同光頻梳的種子光源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超密集波分復(fù)用系統(tǒng)和方法，其中，該系統(tǒng)包含N個用于輸出合波信號的光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)，N為大于或等于2的整數(shù)；將N個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)輸出的合波信號進行間插復(fù)用以合為一路信號的耦合器；其中，光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)包含光頻梳；用于從光頻梳中分離出K個光載波信號的分波器，K為大于或等于1的整數(shù)；與分波器輸出端連接的K個調(diào)制器；與K個調(diào)制器輸出端均相連的合波器。本發(fā)明利用多個光頻梳波分復(fù)用子系統(tǒng)實現(xiàn)超密集波分復(fù)用，實現(xiàn)簡單。
文檔編號H04Q11/00GK102546078SQ20111045834
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者何子安, 張佩華, 梁云華, 蘇婕, 謝世鐘, 陳宏偉, 陳明華 申請人:中興通訊股份有限公司