专利名称：接收多道光信号的接收器及方法
技术领域：
本发明通常涉及到光通信系统，更具体地说涉及到多道光通信系统的接收器及方法。
背景技术：
远程通信系统，有线电视系统以及数据通信网络使用光纤网络在远程地点之间快速地传送大量的信息。在光纤网络中，以光信号的形式通过光纤传送信息。光纤是能够通过长距离低损失传输信号的细股玻璃纤维。
光纤网络常常使用波分多路复用技术(WDM)来提高传输能力。在WDM网络中，每个光纤内传送不同波长下的多个光信道。网络传输能力随着各光纤内波长或信道数目的倍数而增加。
在WDM或其他光纤网络中不经放大时信号能够传输的最大距离受与光纤相关联的吸收，散射和其他损失的限制。为了通过长距离传输信号，光纤网络通常包括沿各光纤路由彼此隔开的多个离散放大器。离散放大器增强接收到的信号以补偿光纤中的传输损失。
光放大器的问题是，信号累积了大量的沿光纤长度的非线性损伤。对WDM系统和其他在同一光纤上传输多个光信道的系统来说，这些损伤的来源包括传输期间信道之间或者接收终端的信道选择不完善而出现的串扰。为了解决这些损伤问题，WDM系统通常在每秒10千兆位(Gb/s)的信道之间采用50千兆赫(GHz)的间距。这种信道间距使每个光纤能够传输大量信道，因而以降低光接收器在信道间进行鉴别的能力为代价而提高了网络的能力。结果是，信道间的串扰增加，且再生之间的传输距离受到限制。
发明内容
本发明为波分多路复用(WDM)和其他多信道系统提供了一种改进的接收器及方法，这种接收器和方法实际上减少或排除了与以前的方法和系统相关联的问题和缺点。在一种具体实施方案中，信道间隔设定为非强度调制光信息信号之符号率和/或比特率的分数，接收器所使用的干涉仪在增加相邻信道拒斥的同时将所接收的信号转换成强度调制信号。
按照本发明的一种实施方案，用于在WDM或其他适合的多道光通信系统的接收器来处理所传输信息的方法和系统包括接收一个具有符号率并包括多个非强度调制光信息信号的多道信号。非强度调制光信息信号，其最小信道间距包括在整数之0.4至0.6范围内的符号率倍数。使用非对称干涉仪从多道信号分离出非强度调制的光信息信号，并且将各非强度调制光信息信号转换成强度调制的信息信号。从强度调制信息信号复原出数据信号。
更准确地说，按照本发明的一个具体实施方案，非对称干涉仪可以包括马赫森德(Mach-Zebder)干涉仪或其他有两个干涉仪通路并可操作通路长度差在信息信号中建立符号周期移位的适合的干涉仪。数据信号可以使用双向检波器复原成电信号。
本发明的技术优点包括提供出用于在多道光通信系统中传输信息的改进了的方法和系统。在一具体实施方案中，非强度调制信号按位和/或符号传输率的分数彼此隔开，并且使用增加相邻信道拒斥和有由波长决定的损失的干涉仪通过接收器将非强度调制信号转换成强度调制信号。因此，改善了信道选择并使串扰和其他噪声减至最小。
本发明的一个或多个实施方案的另一技术优点包括提供了一个高密度WDM系统。特别是，非强度调制信号的信道间距为整数之0.4至0.6范围内的符号率倍数。接收器处使用在此信道间距具有增大信道拒斥特性的马赫森德干涉仪或其他适合的干涉仪来选择信道。因此，光纤内信道彼此的间隔可以更近，系统的能力也就提高了。
从下面的附图，说明和权利要求，本发明的其他技术优点对本领域的熟练技术人员将会变得显而易见。
为了更全面的了解本发明及其优点，参照与附图一起所作的如下说明，其中同样的数字代表相同的部件，附图中图1为方框图，其说明按照本发明一种实施方案使用分布放大的光通信系统；图2为方框图，其说明按照本发明一种实施方案的图1中的光发送器；图3A-C为曲线图，其说明按照本发明的几种实施方案，在图1光通信系统中传输的非强度调制信号；图4为方框图，其说明按照本发明另一种实施方案，图1中的光发送器；图5为曲线图，其说明按照本发明的一种实施方案，由图4中的光发送器所产生的光波形状；图6为方框图，其说明按照本发明的一种实施方案，图1中的光接收器；图7为曲线图，其说明按照本发明的一种实施方案，图6中非对称马赫森德干涉仪的频率响应；图8A-C为方框图，其说明按照本发明的几种实施方案，图1中的解复用器；图9为流程图，其说明按照本发明的一种实施方案，使用分布放大通过光通信系统进行数据通信的方法；图10为方框图，其说明按照本发明的一种实施方案，使用分布放大的双向光通信系统；图11为方框图，其说明按照本发明的另一实施方案，图1中的光发送器和接收器；图12为方框图，其说明按照本发明的一种实施方案，图11中的调制器；图13为流程图，其说明按照本发明的一种实施方案，根据接收器侧的信息来调整光信号调制深度的方法；图14为方框图，其说明按照本发明的一种实施方案，在信息信道中分配时钟信号的光通信系统；及图15为方框图，其说明按照本发明的一种实施方案，从多调制信号中提取时钟信号的光接收器。
具体实施例方式
图1说明了按照本发明一种实施方案的光通信系统10。在这一实施方案中，光通信系统10为波分多路复用(WDM)系统，系统中通过公用通路传送不同波长下的多个光信道。当然，光通信系统10可以包括其他适合的单信道，多信道或双向传输系统。
参看图1，WDM系统10包括源端点处的WDM发送器12和目的地端点处的WDM接收器14，两者通过光路16耦合在一起。WDM发送器12将多个光信号，或信道中的数据通过光路16传输至位于远程的WDM接收器14。信道之间间距的选择要避免或使相邻信道之间的串扰最小。在一种实施方案中，如以下更详细说明的那样，最小信道间距(df)包括整数(N)之0.4至0.6范围内的传输符号和/或比特率(B)倍数。在数学上表示为(N+0.4)B＜df＜(N+0.6)B。这就抑制了相邻信道的串扰。当然，信道间距可以适当地改变而并不偏离本发明的范围。
WDM发送器12包括多个光发送器20和一个WDM多路复用器22。每个光发送器20在信道间距生出关于不同波长λ1，λ2，…λn集合中一个波长的光信息信号24。光信息信号24包括的光信号，对其至少一个特性进行调制，以对音频，视频，文字，实时，非实时或其他适合的数据进行编码。光信息信号24用WDM多路复用器22经多路复用而合为一单个WDM信号26供在光路16上传输。当然，光信息信号24也可以用其他适合的方式组合成WDM信号26。WDM信号在同步光纤网络(SONET)或其他适当格式中进行传输。
WDM接收器14对光信息信号24进行接收，分离和译码使所包含的数据复原。在一种实施方案中，WDM接收器14包括一个WDM解复用器30和多个光接收器32。WDM解复用器30从单个WDM信号26中解复用出光信息信号24并将每个光信息信号24发送至相应的光接收器32。每个光接收器32以光或电的方式使编码数据从相应的信号24复原。这里使用的术语，每个术语都代表被标识项目的至少一个子集中的一个项目。
光路16包括在其中可以低损失地传输光信号的光纤或其他适合的媒体。沿光路16插入了一个或多个光放大器40。光放大器40提高了强度，或增强了一个或多个光信息信号24，因而也增强了WDM信号26，而无需进行光电转换。
在一种实施方案中，光放大器40包括离散放大器42和分布放大器44。离散放大器42包括诸如铒掺杂光纤放大器(EDFA)之类的稀土掺杂光纤放大器，以及可用来在光路16中某一点上放大WDM信号26的其他适合的放大器。
分布放大器44沿光路16的延伸长度放大WDM信号26。在一种实施方案中，分布放大器44包括双向分布喇曼放大器(DRA)。每个双向DRA44包括一个正向，或协同泵浦源激光器50，其在放大器44的始端与光路16相耦合，和一个反向，或逆泵浦源激光器52，其在放大器44的终端与光路16相耦合。当然，协同泵浦和逆泵浦源激光器50和52可以放大不同长度或只有邻分重叠长度的光路16。
喇曼泵浦源50和52包括半导体或其他适合的激光器，这些激光器能够产生出泵浦光，或放大信号，而泵浦光或放大信号又能够放大包括含一个，多个或全部光信息信号24的WDM信号26。泵浦源50和52可以进行去偏振，频扰偏振或多路复用偏振以使喇曼增益的偏振灵敏度减至最低。
发自协同泵浦激光器50的放大信号在WDM信号26的行进方向上发射出来，因而以基本上相同的速度和/或些许或其他适合的速度失配与WDM信号26共同传输。发自逆泵浦激光器52的放大信号在与WDM信号26行进方向相反的方向上发射出来，因而相对于WDM信号26进行逆向传输。放大信号可以以相同或其他合适的速度同时在相反的方向上传输。
放大信号包括波长低于一个或多个待放大信号波长的一个或多个高功率光或波。放大信号在光路16中传输时，它在光路16中散射掉一些原子，丢失掉一些能量给这些原子并且以被放大信号相同的波长继续传输。这样，被放大的信号通过几英里或公里就获得了由更多光子所代表的能量。对WDM信号26来说，协同泵浦和逆泵浦激光器50和52可各自包括几个不同的泵浦波长，其一起用来放大各个波长不同的光信息信号24。
在一种实施方案中，如下面更详细说明的那样，在每个光发送器20用数据信号对载波信号的非强度特性进行调制。非强度特性包括相位，频率或其他适合的特性，其对因来自正向泵浦分布放大器或双向泵浦分布放大器的交叉增益调制(XGM)所产生的串扰没有或只有有限的灵敏度。非强度调制的光信息信号可以使用强度调制器用时钟或其他非数据信号进一步进行调制和/或重新调制。这样，非强度调制光信息信号就可以包括强度调制的非数据信号。
在一具体实施方案中，如下面更详细说明的那样，WDM信号26包括相位或频率调制的光信息信号24，这些信号使用没有因XGM而产生信道24间串扰的双向放大器DRA44进行放大。在这种实施方案中，双向DRA44在优越的光信号信噪比下提供放大，从而能够使传输距离更长并使传输性能得到改善。
图2说明按照本发明的一种实施方案的光发送器20的详细情况。在这一实施方案中，光发送器20包括激光器70，调制器72以及数据信号74。激光器70在波长控制良好的规定频率下产生载波信号。通常，由激光器70所发射的波长选在1500纳米(nm)波段之内，在此波段内对硅光纤来说出现的信号衰减最小。更具体地说，波长通常选在1310至1650nm范围之内，不过可以适当地改变。
调制器72用数据信号74来调制载波信号以产生出光信息信号24。调制器72可以使用幅度调制，频率调制，相位调制，强度调制，幅移键控，频移键控，相移键控以及其他适合的技术将数据信号74编码到载波信号上。另外，不同的调制器72可以使用多于一个调制系统的组合系统。
按照一种实施方案，调制器72使用数据信号74调制载波信号的相位，频率或其他适合的非强度特性。如前所述，这样产生的非强度光信息信号24，其对在使用双向DRA或其他分布放大的远程传输和其他传输系统中因XGM而引起的串扰的灵敏度很差。图3A-C说明了载波的详图。载波的频率调制以及载波的相位调制。
参看图3A，载波信号76为规定波长下完全的周期性信号。载波信号76至少有一个特性可以通过调制加以改变并且能够通过调制传送信息。
参看图3B，载波信号76的频率用数据信号74进行调制来产生频率调制的光信息信号78。在频率调制中，载波信号76的频率随数据信号74而移位。可以使用载波信号频率在离散状态之间移位的频移键控。
参看图3C，载波信号76的相位用数据信号80进行调制来产生相位调制的光信息信号82。在相位调制中，载波信号76的相位随数据信号80而移位。可以使用载波信号相位在离散状态之间移位的相移键控。
图4说明按照本发明另一实施方案的光发送器80。在这一实施方案中，将数据通过相位或频率调制到载波信号上，然后再用与时钟信号同步的强度调制进行再调制以在传输系统中提供优异的功率容限。
参看图4，光发送器80包括激光器82，非强度调制器84及数据信号86。非强度调制器84用数据信号86对发自激光器82之载波信号的相位或频率进行调制。得到的数据调制信号传送至强度调制器88，用时钟频率90进行再调制以生成双调制或其他多调制的光信息信号92。因为基于时钟的强度调制为非随机、完全周期性的模式，故只要在正向泵浦方向上有些许速度失配，DRA44就极少产生或不产生因XGM而引起的串扰。图5说明双调制光信息信号92的波形。
图6说明按照本发明一种实施方案，光接收器32的详细情况。在这一实施方案中，光接收器32接收解复用的光信息信号24，信号的数据用相移键控法调制到载波信号的相位上。当然，可以用其他适当方法来配置光接收器32以接收和检测光信息信号24中用别的方法编码的数据而又不偏离本发明的范围。
参看图6，光接收器32包括非对称干涉仪100和检波器102。干涉仪100为非对称马赫森德或其他适合的干涉仪，其可用来将非强度调制光信息信号24转换为强度调制光信息信号，供由检波器102进行数据检测。最好是，损失与波长有关、对信道间距有良好拒斥特性的马赫森德干涉仪100。
马赫森德干涉仪100把接收的光信号分成不同长度的两条干涉仪通路110和112，然后把两条通路110和112用干涉的方式组合起来以产生出两个互补的输出信号114和116。特别是，光通路差(L)等于符号率(B)乘以光线的速度(C)并除以通路的光指数(n)。用数学方法表示成L＝Bc/n。
在一具体实施方案中，两条通路110和112的长度根据符号率或比特率确定其长短以提供一个符号周期，或位移位。在这一实施方案中，马赫森德干涉仪100，其波长决定的损失在信道间距如前所述包括在整数之0.4至0.6范围内的符号传输率倍数时增加了相邻信道的拒斥。
检波器102为双向或其他适合的检波器。在一种实施方案中，双向检波器102包括平衡配置串联连接的光电二极管120和122以及限制放大器124。在这一实施方案中，来自马赫森德干涉仪100的两个互补光输出信号114和116加到光电二极管120和122上，用以将光信号转换成电信号。限制电子放大器124根据干涉仪100所传递的光强度将电信号转换成数字信号(0或1)。在另一实施方案中，检波器102为只有一个与输出端116相连接的光电二极管122的单个检波器。在这一实施方案中，输出端144未用。
图7说明按照本发明一种实施方案，非对称马赫森德干涉仪100的频率响应。在这一实施方案中，信道间距包括如前所述在整数之0.4至0.6范围内的符号传输率倍数。如能看到的那样，使用非对称马赫森德干涉仪100来自动地拒斥相邻信道的光频率以帮助解复用器30的信道拒斥。当然，作对称马赫森德干涉仪也可以与其他适合的信道间距一起使用。
图8A-C说明了按照本发明一种实施方案的解复用器30的详细情况。在这一实施方案中，相位或频率调制的光信息信号24在WDM接收器14的解复用器30内和/或在解复用前或解复用步骤之间被转换成强度调制光信息信号。当然，解复用器30也可以用其他适当方法从WDM信号26解复用和/或分离出光信息信号24而又不偏离本发明的范围。
参看图8A，解复用器30包括多个解复用元件130和一个多道格式转换器131。每个解复用元件130将所接收的一个信道集132分成为两个离散信道集134。最后的信道分离由介电滤波器136完成，每个介电滤波器滤掉一个特定的信道波长138。
多道格式转换器131将相位调制转换成强度调制，它可以是如前关于干涉仪100所说明的，具有一位移位将非强制信号转换成强度调制信号的非对称马赫森德干涉仪或具有将至少两个相位或频率调制信道转换成强度调制WDM信号信道的周期性光频率响应的适当光学装置。强度转换干涉仪可以在第一级解复用元件130之前，在第一与第二级之间或在其他适合的各级之间。其他解复用元件130可以包括滤波器或可用来将输入信道集132滤成两个输出信道集134的非转换马赫森德干涉仪。
在一具体实施方案中，多道格式转换器131为非对称马赫森德干涉仪，其自由光谱范围与WDM信道间距或其整数约数相符合。这就使所有的WDM信道能够在马赫森德干涉仪内同时进行转换。在这一实施方案中，信道间距可以根据限定自由光谱范围的信道比特率进行配置。在解复用器30中设置强度转换马赫森德干涉仪排除了在每个光接收器32都需要干涉仪100的要求，而这可能是庞大而昂贵的。此外，包含马赫森德和其他解复用元件130的解复用器30可以制作在同一芯片上，这就减小了WDM接收器14的大小和成本。
参看图8B，解复用器30包括多个波长交织器133以及用于末级波长交织器133输出的各交织光信息信号集的多道格式转换器135。每个波长交织器133将所接收的一个信道集分成为两个离散的交织信道集。多道格式转换器135可以是如前关于干涉仪100所说明的、具有一位移位将非强度调制信号转换成强度调制信号的非对称马赫森德干涉仪或其他适合的光学装置。在格式转换器的前面使用波长交织器作为WDM解复用的一部分时，即使干涉仪的自由光谱范围与WDM信道间距的整数倍数不相符合，也能够使几个WDM信道在一个马赫森德干涉仪内同时进行转换。图8C对使用自由光谱范围为3/4信道间距之波长交织器133的解复用器30一具体实施方案，说明了四个马赫森德干涉仪的传输情况。在这一实施方案中，可以使用四个马赫森德干涉仪来转换所有的WDM信道。
图9说明按照本发明的一种实施方案，在光通信系统中使用分布放大来传输信息的方法。在这一实施方案中，数据信号被相移键控到载波信号上，该信号在传输期间使用离散和分布放大进行放大。
参看图9，方法从步骤140开始，在此步骤中各不同波长光载波信号的相位用数据信号74进行调制以产生出光信息信号24。在步骤142，光信息信号24经多路复用成为WDM信号26。在步骤143，WDM信号26在光路16中传输。
进入到步骤144，WDM信号26利用离散和分布放大沿光路16进行放大。如前所述，WDM信号26可以使用EDFA42在离散点进行放大和使用双向DRA44进行分布放大。因为数据信号被调制到载波信号相位上，故因正向泵浦放大由XGM引起的信道间的串扰就被消除了。因而信噪比能够达到最大，信号也可以传输更长的距离而没有再生现象。
接下去在步骤145，由WDM接收器14接收WDM信号26。在步骤146，由解复用器30对WDM信号26进行解复用来分离出光信息信号24。在步骤147，相位调制的光信息信号24被转换成强度调制信号用来在步骤148复原为数据信号74。这样，使用低位噪比的正向或双向泵浦分布放大就使数据信号74进行了长距离传输。
图10说明按照本发明一种实施方案的双向光通信系统150。在这一实施方案中，双向通信系统150包括光路156各端点的WDM发送器152和WDM接收器154。WDM发送器152包括如前关于WDM发送器12所说的光发送器和多路复用器。同样，WDM接收器154包括如前关于WDM接收器14所说的解复用器和光接收器。
在各端点，WDM发送器和接收器组通过路由选择装置158与光路156相连接。路由选择装置158可以是光循环器，滤光器，或光交织器滤光器，其能够使发出的通信量从WDM发送器152传送到光路156，并且使传入的通信量从光路156传送到WDM接收器154。
光路156包括双向离散放大器160和双向分布放大器162，它们沿光路彼此周期性的分开。双向离散放大器160可以包括如前关于放大器42所说的EDFA放大器。同样，分布放大器162可以包括如前关于DRA放大器44所说的含有协同泵浦和逆泵浦激光器164和166的DRA放大器。
工作中，从各端点产生WDM信号并传输至另一端点，并且从另一端点接收WDM信号。沿光路156的长度，使用双向泵浦DRA162对WDM信号进行放大。因为数据不是以光强度形式传送，故消除了因XGM引起的串扰。因而，在远程传输和其他适合的双向光传输系统中可以使用DRA和其他适合的分布放大。
图11说明按照本发明另一实施方案的光发送器200和光接收器202。在这一实施方案中，光发送器200和光接收器202进行细调调制以改善光信息信号24的传输性能。当然，使用下行反馈也可以对光信息信号24的调制进行细调而又不偏离本发明的范围。
参看图11，光发送器200包括激光器210，调制器212，以及数据信号214，它们的工作如前关于激光器70，调制器72和数据信号74的描述。控制器216从下行光接收器202接收误码率或其他传输差错指示并根据该指示调整调制器212的调制深度以使传输差错减小和/或减至最小。控制器216可以调整调制器212的幅度，强度，相位，频率和/或其他适合的调制深度，并且可以使用单独地或与其他有助于使传输差错率最小或减小的特性相结合进行调整调制的任何适合的控制回路或其他算法。这样，例如控制器216就可以调整光发送器80中的非强度调制深度和周期性强度调制深度来产生并优化多重调制信号。
光接收器202包括干涉仪220和检波器222，它们的工作如前面关于干涉仪100和检波器102所述。正向纠错(FEC)译码器224使用标题，冗余，征兆或标题中其他适合位或SONET的其他段或其他帧或其他传输协议数据来确定位差错。FEC译码器224纠正检测出的位差错并且把误码率或其他传输差错的指示传送给光接收器202的控制器226。
控制器226将误码率或其他指示符通过光监督信道(0SC)230传送给光发送器200中的控制器216。控制器216和226可以在传输系统启动或准备期间，在传输系统工作时定期地，在传输系统工作时连续地或根据预定触发事件来相互传送细调调制深度。这样，根据在接收器测得的接收信号质量来调整调制深度使色散，非线性影响最小，使对接收器特性和系统其他不可预计和/或可预计特性的要求最低。
图12说明按照本发明一种实施方案的调制器212的详细情况。在这一实施方案中，调制器212利用相位和强度调制来产生双调制光信息信号。根据接收器侧的反馈来调整相位和强度调制的深度使传输差错最小。
参看图12，调制器212包括与电驱动器232连接的偏压电路230，其用于诸如相移键控之类的相位调制。偏压电路230可以是电驱动器232的电源和宽带放大器。偏压电路230由控制器216控制向电驱动器232输出偏压信号。偏压信号提供相位调制的指数。电驱动器232根据偏压信号对数据信号214进行放大并将所得到的信号输出到相位调制器234。相位调制器234将所接收的经偏压调整的数据信号调制到激光器210输出的载波信号相位上以产生出相位调制的光信息信号236。
对诸如强度移位键控之类的强度调制来说，调制器212包括与电驱动器242连接的偏压电路240。偏压电路240由控制器216控制向电驱动器242输出偏压信号。偏压信号起强度调制指数的作用。电驱动器242根据偏压信号对网络，系统或其他适合的时钟信号244进行放大，并将所得到的信号输出到强度调制器246。强度调制器246与相位调制器234相连接，并且把接收的经偏压调整的时钟信号调制到相位调制的光信息信号236上以产生出双调制光信息信号用来传输给接收器。当然，根据接收器侧的反馈也可以用别的方法适当地控制发送器处的相位和强度调制使通过光路的数据传输差错减至最小。
图13说明按照本发明一种实施方案，使用接收器侧信息对光信息信号调制深度进行细调的方法。方法从步骤250开始，在此步骤中，在光发送器200用数据信号214对光载波进行调制。接下去，在步骤252，将得到的光信息信号24在WDM信号26内传输到光接收器202。
进行到步骤254，在光接收器204复原出数据信号214。在步骤256，FEC译码器224根据SONET中的开销确定数据的误码率。在步骤258，误码率由光接收器202的控制器226通过OSC230报告给光发送器200的控制器216。
接下去，在决定步骤260，控制器216确定调制是否最佳。在一种实施方案中，当误码率最小时，调制为最佳化。如果调制不是最佳，则决定步骤260的“否”支路通到步骤262，在此步骤中对调制深度进行调整。步骤262返回到步骤250，在步骤250中用新的调制深度对数据信号214进行调制并将其传输到光接收器202。在依据重复试验和测量或其他适合的方法使调制深度实现最佳化以后，决定步骤260的“是”支路通到这一过程的“结束”。这样，就改进了传输性能并使传输差错减至最小。
图14说明按照本发明一种实施方案，在信息信道中分配时钟信号的光通信系统275。在这一实施方案中，纯时钟信号在信道中传输给光通信系统275中的一个，多个或所有节点。
参看图14，光通信系统275包括通过光路284与WDM接收器282相连接的WDM发送器280。WDM发送器280包括多个光发送器290和一个WDM多路复用器292。每个光发送器290产生出对于信道间距下离散波长集合之一波长的光信息信号294。在时钟信道296中，光发送器290产生的光信息信号294，其至少一个特性可进行调制来对时钟信号编码。在数据信道297中，光发送器290产生的光信息信号294，其至少一个特性可进行调制来对相应的数据信号编码。
来自时钟和数据信道296和297的光信号294由多路复用器292经多路复用成为单个的WDM信号298以在光路284上传输。沿光路284，由如前所述的离散和/或分布放大器可以对信号进行放大。
WDM接收器282对光信息信号294进行接收，分离和译码来复原出所包含的数据和时钟信号。在一种实施方案中，WDM接收器282包括一个WDM解复用器310和多个光接收器312。WDM解复用器310从单个WDM信号298中解复用出光信息信号294并将各光信息信号294发送至相应的光接收器312。
各个光接收器312用光或电的方法从相应的信号294复原出编码的数据或时钟信号。在时钟信道296中，复原出时钟信号并将其传送给数据信道297中的光接收器312供在数据提取和正向纠错中使用。在信息信道中纯时钟的传输能够得到抖动更小更为稳定的时钟复原。正向纠错可以使用稳定时钟来改善误码率，即使存在抖动和光信号质量差时也是如此。
图15说明按照本发明一种实施方案，从多重调制信号提取时钟信号的光接收器320。在这一实施方案中，光接收器320接收解复用的光信息信号，其用数据相位调制到载波信号上，然后载波信号用与如前关于光发送器80所述的网络，系统或其他适合时钟同步的强度调制进行再调制。光接收器320从光信号中提取时钟信息并使用稳定时钟从信道的相位调制信号中复原出数据。这样，每个信道都能够复原其自己的时钟。
参看图15，光接收器320包括如前关于光接收器32所说的干涉仪322和检波器324。干涉仪322接收多调制信号并将相位调制转换成强度调制用以通过检波器324复原出数据信号330。
时钟复原元件326包括光电二极管和/或其他合适部件以便在数据信号的相位至强度转换之前复原出时钟信号。时钟复原元件326可以包括相位锁定回路，谐振电路，优质滤波器，等等。时钟复原元件326接收多调制信号并从强度调制中复原出时钟信号332。
数据信号330和复原的时钟信号332被输出到数字式触发器或其他适合的数据复原电路334。这样，光接收器320就在数据信号的相位到强度转换之前从光信号中提取出时钟信息并且甚至对相当于误码率在1e-2范围内的质量很差的光信号也提供了抖动更小的稳定的时钟复原。
虽然用几种实施方案已经对本发明进行了说明，但是对本领域的熟练技术人员仍可提出各种不同的改动和修改。其目的在于使本发明把属于所附权利要求范围内的变动和修改都包括在内。
权利要求
1.多道光通信系统的接收器中信息处理的方法，其包括接收波分多路复用(WDM)信号，其具有符号率并包括多个非强度调制的光信息信号，非强度调制光信息信号的最小信道间距包括在整数之0.4至0.6范围内的符号率倍数；从WDM信号解复用出非强度调制光信息信号；使用非对称干涉仪将各非强度调制光信息信号转换成强度调制光信息信号；及从强度调制光信息信号复原出数据信号。
2.权利要求1的方法，其中最小信道间距包括基本上在整数之0.5范围内的符号率倍数。
3.权利要求1的方法，其中符号率包括WDM信号的传输比特率。
4.权利要求1的方法，其中非对称干涉仪包括非对称马赫森德干涉仪。
5.权利要求1的方法，其中非对称干涉仪包括通路长度不同的两个干涉仪通路，其可用来在光信息信号中建立一个符号周期移位。
6.权利要求1的方法，其还包括使用双向检波器把数据信号复原为电信号。
7.权利要求1的方法，其中非强度调制光信息信号包括频率调制的光信息信号。
8.权利要求1的方法，其中非强度调制光信息信号包括相位调制的光信息信号。
9.波分多路复用(WDM)光通信系统的光接收器，其包括解复用器，其可用来将波分多路复用(WDM)信号解复用为多个非强度调制的光信息信号；非对称干涉仪，其可用来接收多个非强度调制光信息信号中的一个相应信号；非对称干涉仪，其可用来将非强度调制的光信息信号转换成强度调制的光信息信号；和检波器，其可用来从强度调制的光信息信号复原出数据信号。
10.权利要求9的光接收器，其中WDM信号包括符号率，而非强度调制光信息信号的最小信道间距包括在整数之0.4至0.6范围内的符号率倍数。
11.权利要求10的光接收器，其中符号率包括WDM信号的比特率。
12.权利要求9的光接收器，其中非对称干涉仪包括马赫森德干涉仪。
13.权利要求9的光接收器，其中非对称干涉仪包括具有通路长度差的两个干涉仪通路，其可用来在光信息信号中产生一位的移位。
14.权利要求9的光接收器，其中检波器包括平衡式双向检波器。
15.权利要求9的光接收器，其中非强度调制光信息信号包括频率调制的光信息信号。
16.权利要求9的光接收器，其中非强度调制光信息信号包括相位调制的光信息信号。
17.在波分多路复用(WDM)光通信系统中传送信息的方法，其包括使用波长不同的载波信号的非强度调制来传输多个数据信号的每一个信号，载波信号的最小信道间距包括在整数之0.4至0.6范围内的比特率倍数；使用非对称马赫森德干涉仪将载波信号的非强度调制转换成强度调制；及使用与马赫森德干涉仪输出相连接的检波器复原出数据信号。
18.权利要求17的方法，其中非对称马赫森德干涉仪包括一位的通路长度差和互补输出端。
19.权利要求18的方法，其中检波器为双向检波器，它与马赫森德干涉仪的互补输出端相连接。
20.权利要求17的方法，其中最小信道间距包括基本上在整数之0.5范围内的符号率倍数。
全文摘要
在波分多路复用(WDM)或其他适合的多道光通信系统中传输信息的方法和系统包括接收具有符号率和包括多个非强度调制光信息信号的多道信号。非强度调制的光信息信号，其最小信道间距包括在整数之0.4至0.6范围内的符号率倍数。使用非对称干涉仪从多道信号分离出非强度调制的光信息信号并且将各非强度调制光信息信号转换成强度调制的光信息信号。从强度调制光信息信号复原出数据信号。
文档编号H04L27/22GK1754337SQ02813916
公开日2006年3月29日 申请日期2002年5月9日 优先权日2001年5月10日
发明者T·霍施达 申请人:富士通株式会社