偏振正交信號的光ofdm直接檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法及裝置，涉及光傳輸與光接入領(lǐng)域，該方法為：在頻帶復(fù)用系統(tǒng)中，光OFDM信號頻帶的光載波采用45度偏振態(tài)，使相鄰頻帶的偏振態(tài)正交，存在兩種形式的拍頻可能：a、信號的帶內(nèi)拍頻均疊加到同一個保護(hù)間隔上；b、兩個偏振的光信號分別與其對應(yīng)偏振態(tài)的光載波進(jìn)行拍頻，得到有效信號；將以上方法擴(kuò)展為雙邊帶檢測：在光載波的另一邊也加入上述光OFDM信號頻帶，器件帶寬利用率達(dá)到80%。本發(fā)明利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時檢測多個偏振正交頻帶的光OFDM信號，系統(tǒng)頻譜效率高，且實現(xiàn)簡單，能降低接收端的復(fù)雜度與成本，接收端器件的帶寬利用率達(dá)到80%。
【專利說明】偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光傳輸與光接入領(lǐng)域，特別是涉及一種偏振正交信號的光OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)直接檢測方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直接檢測技術(shù)相對于相干檢測而言，其系統(tǒng)架構(gòu)簡單、器件成熟且成本較低，因此在行業(yè)應(yīng)用中仍占有較大份額。另一方面，OFDM技術(shù)在無線應(yīng)用中已有廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)點是頻譜靈活可控、譜效率高并且能夠采用DSP (Digital Signal Processing,數(shù)字信號處理)技術(shù)來克服傳輸中所產(chǎn)生的線性失真。因此，將以上兩者結(jié)合所產(chǎn)生的DD0-0FDM(Direct Detection Optical 0FDM,直接檢測光正交頻分復(fù)用)技術(shù)首次被提出，就受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。由于同時包含了直接檢測和OFDM兩者的技術(shù)優(yōu)點，因此DD0-0FDM在多種場合有著較強的競爭力，例如:中、短距離的P2P (Point To Point，點對點)或P2MP(Point-to-MultiPoint,點對多點)之間的大容量傳輸。
[0003]DD0-0FDM技術(shù)可以細(xì)化分為單邊帶直接檢測和雙邊帶直接檢測兩種，在單邊帶直接檢測系統(tǒng)中，接收光信號由射頻光載波和光OFDM信號兩部分組成，經(jīng)過光電探測器以后，光載波和光OFDM信號之間進(jìn)行拍頻得到有效信號。光OFDM信號的子載波之間拍頻得到SSBI (Signal to Signal Beat Interference,帶內(nèi)信號互拍頻干擾)，SSBI的帶寬等于OFDM的信號帶寬。為了不產(chǎn)生信號干擾，有效信號必須是射頻信號，并且該射頻信號的最低頻率不得低于OFDM的信號帶寬。我們將SSBI所占用的頻率區(qū)間叫做保護(hù)間隔。對于多頻帶系統(tǒng)而言，保護(hù)間隔由頻帶數(shù)量和頻帶帶寬所決定。參見圖1所示，假設(shè)OFDM信號頻帶數(shù)量為N，頻帶帶寬為B，那么保護(hù)間隔不得小于OFDM信號帶寬N*B。以上情況，接收端器件的帶寬利用率僅為50%。
[0004]在波分復(fù)用系統(tǒng)中采用DD0-0FDM方式，一般首先需要將各個通道用光濾波器提取出來，然后分別對應(yīng)一套光電探測設(shè)備來進(jìn)行檢測，這樣接收端的成本與復(fù)雜度均較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法及裝置，利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時檢測多個偏振正交頻帶的光OFDM信號，系統(tǒng)頻譜效率高，且實現(xiàn)簡單，能降低接收端的復(fù)雜度與成本，接收端器件的帶寬利用率達(dá)到80%。
[0006]本發(fā)明提供一種偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法，包括以下步驟:在頻帶復(fù)用系統(tǒng)中，光OFDM信號頻帶的光載波采用45度偏振態(tài)，使相鄰頻帶的偏振態(tài)正交，兩個正交偏振態(tài)有相同的強度，這里存在兩種形式的拍頻可能:a、信號的帶內(nèi)拍頻均疊加到同一個保護(hù)間隔上；b、兩個偏振的光信號分別與其對應(yīng)偏振態(tài)的光載波進(jìn)行拍頻，得到有效信號；將以上方法擴(kuò)展為雙邊帶檢測:在光載波的另一邊也加入上述光OFDM信號頻帶，器件帶寬利用率達(dá)到80%。[0007]本發(fā)明還提供用于實現(xiàn)上述方法的偏振正交信號的光OFDM直接檢測裝置，包括光源、強度調(diào)制器、射頻時鐘源、光分波器、偏振分束器、第一帶通濾波器、第一 IQ調(diào)制器、第二帶通濾波器、第二 IQ調(diào)制器、第一光合波器、第三帶通濾波器和第二光合波器，光源通過強度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包含頻率間隔為的第一光載波λ 1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3，強度調(diào)制器由頻率為Af的射頻時鐘源驅(qū)動，該路光載波由光分波器分成兩路相同的信號，每路信號均包含頻率間隔為Af的第一光載波λ 1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3,光分波器分出的一路光載波首先送往偏振分束器,偏振分束器將其分成兩個正交的偏振態(tài)，然后分別對X偏振態(tài)和Y偏振態(tài)的兩路光載波分量進(jìn)行濾波:第一路光載波分量通過第一帶通濾波器，第一帶通濾波器選擇第一光載波λ I，送往第一 IQ調(diào)制器進(jìn)行X偏振的OFDM信號調(diào)制，得到X偏振OFDM信號；第二路光載波分量通過第二帶通濾波器，第二帶通濾波器選擇第二光載波λ 2，送往第二 IQ調(diào)制器進(jìn)行Y偏振的OFDM信號調(diào)制，得到Y(jié)偏振OFDM信號；Χ偏振OFDM信號與Y偏振OFDM信號經(jīng)過第一光合波器合波，形成偏振正交的雙頻帶OFDM光信號；光分波器分出的另一路光載波經(jīng)過第三帶通濾波器，第三帶通濾波器選擇第三光載波λ 3,第三光載波λ 3最后通過第二光合波器與偏振正交的雙頻帶OFDM光信號進(jìn)行合波，形成偏振正交的雙頻帶單邊帶OFDM信號。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0009]本發(fā)明利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時檢測多個頻帶的光信號，系統(tǒng)頻譜效率高，且實現(xiàn)簡單，相對于傳統(tǒng)DDO-OFDM系統(tǒng)而言，本發(fā)明能夠降低接收端的復(fù)雜度與成本，接收端器件的帶寬利用率達(dá)到80%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是單邊帶光OFDM信號進(jìn)行直接檢測的信號構(gòu)成示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明實施例中基于偏振態(tài)正交的頻帶復(fù)用系統(tǒng)發(fā)射端信號頻譜的示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明實施例中偏振正交信號的光OFDM直接檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]參見圖2所示，本發(fā)明實施例提供一種偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法，包括以下步驟:
[0015]在頻帶復(fù)用系統(tǒng)中，光OFDM信號頻帶的光載波采用45度偏振態(tài)，使相鄰頻帶的偏振態(tài)正交，兩個正交偏振態(tài)有相同的強度，這里存在兩種形式的拍頻可能:a、信號的帶內(nèi)拍頻均疊加到同一個保護(hù)間隔上；b、兩個偏振的光信號分別與其對應(yīng)偏振態(tài)的光載波進(jìn)行拍頻，得到有效信號。由于相鄰頻帶的偏振態(tài)是正交的，因此它們之間無法產(chǎn)生互拍頻，這種情況下的器件帶寬利用率為66%，以上方法可以擴(kuò)展為雙邊帶檢測，即:在光載波的另一邊也加入類似結(jié)構(gòu)的光OFDM信號頻帶，該情況下器件帶寬利用率達(dá)到80%。
[0016]參見圖3所示，本發(fā)明實施例還提供一種用于實現(xiàn)上述方法的偏振正交信號的光OFDM直接檢測裝置，包括光源、強度調(diào)制器、射頻時鐘源、光分波器、偏振分束器、第一帶通濾波器、第一 IQ調(diào)制器、第二帶通濾波器、第二 IQ調(diào)制器、第一光合波器、第三帶通濾波器和第二光合波器，首先，光源通過強度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包含頻率間隔為Af的第一光載波λ 1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3，強度調(diào)制器由頻率為Af的射頻時鐘源驅(qū)動，該路光載波由光分波器分成兩路相同的信號，每路信號均包含頻率間隔為Λ f的第一光載波λ 1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3,光分波器分出的一路光載波首先送往偏振分束器，偏振分束器將其分成兩個正交的偏振態(tài)，然后分別對X偏振態(tài)和Y偏振態(tài)的兩路光載波分量進(jìn)行濾波:第一路光載波分量通過第一帶通濾波器，第一帶通濾波器選擇第一光載波λ I，送往第一 IQ調(diào)制器進(jìn)行X偏振的OFDM信號調(diào)制，得到X偏振OFDM信號；第二路光載波分量通過第二帶通濾波器，第二帶通濾波器選擇第二光載波λ 2，送往第二 IQ調(diào)制器進(jìn)行Y偏振的OFDM信號調(diào)制，得到Y(jié)偏振OFDM信號；Χ偏振OFDM信號與Y偏振OFDM信號經(jīng)過第一光合波器合波，形成偏振正交的雙頻帶OFDM光信號；光分波器分出的另一路光載波經(jīng)過第三帶通濾波器，第三帶通濾波器選擇第三光載波λ 3，第三光載波λ 3最后通過第二光合波器與偏振正交的雙頻帶OFDM光信號進(jìn)行合波，形成偏振正交的雙頻帶單邊帶CFDM信號。
[0017]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型屬在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0018]說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種偏振正交信號的光OFDM直接檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 在頻帶復(fù)用系統(tǒng)中，光OFDM信號頻帶的光載波采用45度偏振態(tài)，使相鄰頻帶的偏振態(tài)正交，兩個正交偏振態(tài)有相同的強度，這里存在兩種形式的拍頻可能:a、信號的帶內(nèi)拍頻均疊加到同一個保護(hù)間隔上山、兩個偏振的光信號分別與其對應(yīng)偏振態(tài)的光載波進(jìn)行拍頻，得到有效信號；將以上方法擴(kuò)展為雙邊帶檢測:在光載波的另一邊也加入上述光OFDM信號頻帶，器件帶寬利用率達(dá)到80%。
2.用于實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的偏振正交信號的光OFDM直接檢測裝置，其特征在于:包括光源、強度調(diào)制器、射頻時鐘源、光分波器、偏振分束器、第一帶通濾波器、第一 IQ調(diào)制器、第二帶通濾波器、第二 IQ調(diào)制器、第一光合波器、第三帶通濾波器和第二光合波器，光源通過強度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包含頻率間隔為Af的第一光載波入1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3，強度調(diào)制器由頻率為Af的射頻時鐘源驅(qū)動，該路光載波由光分波器分成兩路相同的信號，每路信號均包含頻率間隔為的第一光載波入1、第二光載波λ 2、第三光載波λ 3,光分波器分出的一路光載波首先送往偏振分束器,偏振分束器將其分成兩個正交的偏振態(tài)，然后分別對X偏振態(tài)和Y偏振態(tài)的兩路光載波分量進(jìn)行濾波:第一路光載波分量通過第一帶通濾波器，第一帶通濾波器選擇第一光載波λ 1，送往第一 IQ調(diào)制器進(jìn)行X偏振的OFDM信號調(diào)制，得到X偏振OFDM信號；第二路光載波分量通過第二帶通濾波器，第二帶通濾波器選擇第二光載波λ 2，送往第二 IQ調(diào)制器進(jìn)行Y偏振的OFDM信號調(diào)制，得到Y(jié)偏振OFDM信號；Χ偏振OFDM信號與Y偏振OFDM信號經(jīng)過第一光合波器合波，形成偏振正交的雙頻帶OFDM光信號；光分波器分出的另一路光載波經(jīng)過第三帶通濾波器，第三帶通濾波器選擇第三光載波λ 3，第三光載波λ 3最后通過第二光合波器與偏振正交的雙頻帶OFDM光信號進(jìn)行合波，形成偏振正交的雙頻帶單邊帶OFDM信號。
【文檔編號】H04B10/11GK103546417SQ201310553002
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊奇, 胡榮, 余少華 申請人:武漢郵電科學(xué)研究院