用于发射多级振幅键控调制信号的光发射的制造方法
【专利摘要】一种用于发射多级幅度键控调制信号的光发射机，包括：光调制器(8)，用于利用多级幅度键控调制来调制光信号；以及谱滤波器(11)，被适配为相对于经调制的光信号的中心频率分量而增加该经调制的光信号的高频分量。该多级ASK调制是四进制ASK并且该光调制器的符号率在40G波特以上。光链路(17)将该光发射机连接至平方律直接检测光接收机(15)。
【专利说明】用于发射多级振幅键控调制信号的光发射机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光通信系统的【技术领域】，特别是采用多级振幅键控（ASK)调制方案的 通信系统。
【背景技术】
[0002] 采用相干检测的光纤传输使得有可能在长距离上实现非常高的数据率，例如通常 是每波长信道100Gb/s。然而，相干检测解决方案对于一些应用（例如，短距离传输）而言 可能过于昂贵。因此，存在对于如下的光传输技术的需求，这些光传输技术实现了高数据率 并且保持兼容于在目的地节点处对信号强度的直接检测，即平方律检测。
【发明内容】
[0003] 在一个实施例中，本发明提供了一种用于发射多级幅度键控调制信号的光发射 机，包括：光调制器，用于利用多级幅度键控调制来调制光信号；以及谱滤波器，被适配为 相对于经调制的光信号的中心频率分量而增加该经调制的光信号的高频分量。
[0004] 根据各实施例，这样的光发射机能够包括下面的特征中的一个或多个特征。
[0005] 在各实施例中，该多级ASK调制是四进制ASK。
[0006] 在各实施例中，该光调制器的符号率在40G波特以上，例如大约56G波特。
[0007] 在各实施例中，该经调制的光信号的该高频分量包括高于fQ+〇. 5R的频率，其中fQ 是该光信号的中心频率并且R是该光调制器的符号率。
[0008] 在各实施例中，该经调制的光信号的该高频分量包括等于&+〇. 7R的频率。
[0009] 在各实施例中，该谱滤波器包括被布置为过滤驱动该光调制器的基带电信号的前 馈滤波器。
[0010] 在各实施例中，该前馈滤波器包括具有负的可配置的延迟抽头（delay-tap)系数 的单个延迟抽头。
[0011] 在各实施例中，该前馈滤波器包括具有多个可配置的延迟抽头系数的多个延迟抽 头。
[0012] 在各实施例中，该谱滤波器包括用于均衡该经调制的光信号的光谱均衡器。
[0013] 在各实施例中，该光发射机进一步包括反馈环路，该反馈环路包括用于测量所发 射的光信号的质量的质量测量模块以及用于根据所测量的质量来重新配置该谱滤波器反 馈控制器。
[0014] 在各实施例中，该质量测量模块被适配为测量所发射的光信号的眼图开口。
[0015] 在各实施例中，该质量测量模块被适配为测量所发射的光信号的高频分量与所发 射的光信号的中心频率分量之间的功率比。
[0016] 在各实施例中，该反馈控制器被适配为，响应于所测量的眼图开口或者功率比低 于目标值，而增加该前馈滤波器的负的延迟抽头系数的绝对值。
[0017] 在各实施例中，该反馈控制器被适配为，响应于所测量的眼图开口或者功率比低 于目标值，而增加该光谱均衡器的高频信道的增益。
[0018] 在各实施例中，该光发射机进一步包括用于生成该光信号的激光源。
[0019] 在一个实施例中，本发明还提供了一种光通信系统，包括：上面所提到的光发射 机，光接收机，以及在光域中将该光接收机连接至该光发射机的光链路。
[0020] 根据各实施例，这样的光通信系统能够包括下面的特征中的一个或多个特征。
[0021] 在各实施例中，该光接收机是平方律直接检测接收机。
[0022] 在各实施例中，该光通信系统的范围小于100km，优选地小于10km。
[0023] 本发明的各方面基于生成能够利用平方律直接检测接收机成功解调的高速率多 级ASK信号的思想。本发明的各方面起源于如下的观测：功率均衡使得有可能减少高速率 多级ASK信号中的符号间干扰。本发明的各方面基于采用反馈环路来更新谱滤波器的系数 以维持该谱滤波器的最优配置的思想。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 参考各示图通过示例的方式参考后文所描述的实施例，本发明的这些和其他方面 将是明显的，并且将参考各示图通过示例的方式参考后文所描述的实施例来阐明本发明的 这些和其他方面。
[0025] 图1是适合用于生成四进制ASK调制光信号的光发射机的功能表示。
[0026] 图2是示出了四进制ASK调制光信号的功率谱的曲线图。
[0027] 图3是根据一个实施例的光发射机的功能表示。
[0028] 图4是图3的光发射机中所采用的前馈滤波器的功能表示。
[0029] 图5和6是示出了图4的滤波器的对于单个抽头系数的两个不同值而言的传送函 数的两个曲线图。
[0030] 图7是示出了利用图3的发射机可获得的四进制ASK调制光信号的功率谱的曲线 图。
[0031] 图8是示出了由质量评估模块所监测的四进制ASK调制光信号的功率谱和两个谱 带的曲线图。
[0032] 图9是示出了一个实施例中的反馈环路的操作的流程图。
[0033] 图10是根据另一实施例的光发射机的功能表示。
【具体实施方式】
[0034] 图1示出了光发射机1，光发射机1用于基于4级振幅键控（4-ASK)来生成100Gb/ s的经调制的光信号。这样的4-ASK调制信号能够被用于使用直接检测的短距离传输。
[0035] 发射机1包括二进制信号生成器2,二进制信号生成器2以28GHz的时钟速率生 成四个NRZ-编码的二进制流3。两个复用器4被布置为每个都接收两个二进制流3。复用 器4由56GHz的时钟信号5驱动，以将两个二进制流3交织成为56Gb/s的NRZ编码的二进 制流6。两个所得到的56Gb/s的二进制流6被馈送给2位的数模转换器7, 2位的数模转 换器7生成4级驱动信号I和互补的4级信号I来驱动推挽模式中的马赫-曾德尔调制器 8 (MZM) 〇
[0036] 推挽模式意味着，具有彼此相反的相位的二进制驱动信号被输入至MZM 8的数据 输入端子和反向数据输入端子，并且这些二进制驱动信号的峰值电压被设置为马赫-曾德 尔干涉仪的半波长电压。
[0037] MZM 8从激光源9接收光载波并且输出经调制的光信号10,经调制的光信号10携 带了以符号率R = 56波特的4-ASK调制，即等效于112Gb/s。
[0038] 所得到的经调制的信号10的功率谱能够在图2中看到。以这样的高波特率来生 成多级调制信号的能力受到光驱动器7与光调制器8的组合带宽的限制。具有低电压驱动 的商用光调制器经常具有在35GHz以下的3dB带宽。
[0039] 发射机的带宽限制引起了对高频分量的大的过滤，产生了相当封闭的4级光眼 图。通过图2中距载波频率&位于0. 7XR处的谱分量的12dB衰减，而使得对于56G波特 的4-ASK信号10的带宽限制是可见的。这些限制引起了使发射机的性能严重退化的符号 间干扰（ISI)。
[0040] 通过增强高频处的谱内容，均衡能够被采用以缓解这样的带宽限制。例如，前馈均 衡器（FFE)能够被使用并且实施在电域或光域中。
[0041] 参考图3至10,现在将描述类似的光发射机的实施例，其中采用了光谱均衡或者 电谱均衡来缓解引起惩罚的符号间干扰（ISI)。与图1的元件相同或类似的元件由如在图 1中的相同标号来指示。
[0042] 在图4的实施例中，通过被布置在数模转换器7与光调制器8之间的前馈均衡器 11，在电域中实现谱均衡。放大器也可以被布置在DAC 7与前馈均衡器11之间。
[0043] 在图4中所描绘的实施例中，FFE 11是具有单个抽头系数a的单个延迟抽头均衡 器。在图4中，t表示一个符号的延迟。这一单个延迟抽头均衡器的传送函数H(f)是：
【权利要求】
1. 一种用于发射多级幅度键控调制信号的光发射机，包括： 光调制器（8)，用于利用多级幅度键控调制来调制光信号；以及 谱滤波器（11、30)，被适配为相对于经调制的光信号的中心频率分量（33)而增加所述 经调制的光信号的高频分量（34)。
2. 根据权利要求1所述的光发射机，其中所述多级ASK调制是四进制ASK。
3. 根据权利要求1或2所述的光发射机，其中所述光调制器的符号率在40G波特以上。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的光发射机，其中所述经调制的光信号的所述 高频分量（34)包括高于fQ+0. 5R的频率，其中fQ是所述光信号的中心频率并且R是所述光 调制器的符号率。
5. 根据权利要求4所述的光发射机，其中所述经调制的光信号的所述高频分量（34)包 括等于fo+0. 7R的频率。
6. 根据权利要求1至5中的一项所述的光发射机，其中所述谱滤波器包括被布置为过 滤驱动所述光调制器（8)的基带电信号的前馈滤波器（11)。
7. 根据权利要求6所述的光发射机，其中所述前馈滤波器（11)包括具有负的可配置的 延迟抽头系数的单个延迟抽头。
8. 根据权利要求6所述的光发射机，其中所述前馈滤波器包括具有多个可配置的延迟 抽头系数的多个延迟抽头。
9. 根据权利要求1至8中的一项所述的光发射机，其中所述谱滤波器包括用于均衡经 调制的光信号的光谱均衡器（30)。
10. 根据权利要求1至9中的任一项所述的光发射机，进一步包括反馈环路（20)，所述 反馈环路（20)包括用于测量所发射的光信号的质量的质量测量模块（21)以及用于根据所 测量的质量来重新配置所述谱滤波器的反馈控制器（22)。
11. 根据权利要求10所述的光发射机，其中所述质量测量模块（21)被适配为测量所发 射的光信号的眼图开口（25)。
12. 根据权利要求10所述的光发射机，其中所述质量测量模块（21)被适配为测量所发 射的光信号的所述高频分量与所发射的光信号的所述中心频率分量之间的功率比（23)。
13. 根据权利要求11至12中的任一项结合权利要求6所述的光发射机，其中所述反馈 控制器（22)被适配为，响应于所测量的眼图开口或者功率比低于目标值，而增加所述前馈 滤波器的负的延迟抽头系数的绝对值。
14. 根据权利要求11至12中的任一项结合权利要求9所述的光发射机，其中所述反馈 控制器（22)被适配为，响应于所测量的眼图开口或者功率比低于目标值，而增加所述光谱 均衡器（30)的高频信道的增益。
15. -种光通信系统，包括： 根据权利要求1至14中的任一项所述的光发射机， 光接收机（15)，以及 在光域中将所述光接收机连接至所述光发射机的光链路（17)，其中所述光接收机是平 方律直接检测接收机并且其中所述光通信系统的范围小于l〇〇km。
【文档编号】H04B10/50GK104509003SQ201380038125
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】J·勒诺迪尔, G·沙莱, H·马多扬 申请人:阿尔卡特朗讯