一种光均衡设备、接收设备以及通信系统的制作方法

1.本技术涉及光学技术领域，尤其涉及一种光均衡设备、接收设备以及通信系统。


背景技术：

2.符号间干扰(inter symbol interference，isi)是在高速光纤通信系统中面临的常见问题，该问题制约了更高速光纤通信的发展。isi问题可以导致误码，并且因此降低系统的性能和可靠性。
3.目前的技术均需要对光信号进行均衡，从而尽可能的消除isi问题的影响，但是对于符号间干扰特别大的情况，设计一个性能功耗比较高的均衡器仍然非常困难。


技术实现要素：

4.本技术提供一种光均衡设备、接收设备以及通信系统，用于降低光域的处理复杂度，简化光均衡器的结构。
5.第一方面，本技术提供了一种光均衡设备，包括强度调制模块、合束模块和探测模块。
6.光均衡设备中光信号的处理过程如下：强度调制模块接收一组光信号(例如，第一组光信号)，并分别对该第一组光信号中的多个光信号的强度进行调制，得到第二组光信号(包括调制后的多个光信号)。强度调制模块将第二组光信号输入至合束模块，合束模块将第二组光信号中的第一部分光信号合束成第一光信号，将第二组光信号中的第二部分光信号合束成第二光信号。探测模块基于第一光信号和第二光信号获得均衡处理后的信号，该均衡处理后的信号为电信号。
7.在本技术提供的光均衡设备中，在进行光均衡处理的过程中，不需要对光信号的相位进行调制，简化了光域处理的复杂度，同时降低了功耗。由于不需使用相位调制器对光信号进行相位调制，从而简化了光均衡设备的结构，并且对输入光信号的偏振不敏感，无需调节偏振。此外，由于本技术提供的光均衡设备在光域实现均衡器需要的乘加操作，在电域通过所述探测器模块的减法操作实现均衡的功能，能够适应多种应用场景。
8.在一种可能的实现方式中，该光均衡设备还包括分光延迟模块，分光延迟模块可以接收输入光信号，例如来自发送设备的光信号，并根据该输入光信号产生第一组光信号。
9.可选的，风光延迟模块包括分光模块和多个延迟模块。分光模块可以接收输入光信号，将该输入光信号生成多个光信号，该每个延迟模块可以接收一个光信号，该多个延迟模块可以将多个光信号延迟发送至强度调制模块，这里第一组光信号中的多个光信号包括延迟后的多个光信号。
10.在一种可能的实现方式中，分光模块可以包括至少一个1*n的分束器，n为每个分束器分束后的光的数量。
11.在一种可能的实现方式中，多个延迟模块包括多个螺旋波导。由于延迟波导较短，可以降低损耗，更适合作为未来高波特率光通信场景的均衡器。
12.在一种可能的实现方式中，强度调制模块包括多个强度调制器，用于基于设置的权重值对第一组光信号进行光强调制，获得第二组光信号，其中，每个强度调制器用于调制第一组光信号中的一个光信号，获得第二组光信号中的一个光信号。
13.可选的，强度调制器可以是电吸收调制器(electro absorption modulator，eam)。
14.上述设计中，由于本技术中的光均衡设备不需要相位调制器(相位调制器均为偏振敏感型)，因此，可以使用对输入光的偏振特性不敏感的eam，同时，也无需在该光均衡设备中添加额外的偏振调制装置，节省器件开销，结构更加简单，更进一步地，由于eam不需要使用高速调制信号来驱动，eam的功耗大部分为静态功耗，相较于传统调制方式降低了功耗。
15.在一种可能的实现方式中，将上述的强度调制模块包括的多个强度调制器分为两组，如第一组强度调制器和第二组强度调制器；第一组强度调制器包括至少一个强度调制器；类似的，第二组强度调制器包括至少一个强度调制器。
16.合束模块包括第一合束器和第二合束器。其中，第一合束器，分别与第一组强度调制器中的强度调制器相连，可以接收第一组强度调制器输出的第一部分光信号，并将第一部分光信号合束为一路光信号(例如，第一光信号)；第二合束器，分别与第二组调制器中的强度调制器相连，可以接收第二组强度调制器输出的第二部分光信号，并将第二部分光信号合束为一路光信号(例如，第二光信号)。
17.在一种可能的实现方式中，探测模块包括第一探测器和第二探测器；第一探测器可以接收第一光信号，探测第一光信号的光强(例如，第一光强)，将第一光强转换为第一电信号；第二探测器可以接收第二光信号，探测第二光信号的光强(例如，第二光强)，并将第二光强转换为第二电信号；其中，均衡处理后的信号根据第一电信号的第二电信号的差值获得。
18.在一种可能的实现方式中，第一探测器的第一端连接第一输入电压，第一探测器的第二端连接第二探测器的第一端；第一探测器的第三端连接第一合束器的输出端并用于接收第一光信号；第二探测器的第二端连接第二输入电压，第二探测器的第三端连接第二合束器的输出端并用于接收第二光信号；其中，第一输入电压高于第二输入电压，第一探测器的第二端和第二探测器的第一端连接探测模块的输出端。
19.示例性地，第一探测器包括光电二级管(例如，第一光电二级管)，第二探测器包括光电二级管(例如，第二光电二极管)，第一探测器的第一端包括第一光电二级管的阴极，第一探测器的第二端包括第一光电二级管的阳极，第二探测器的第一端包括第二光电二极管的阴极，第二探测器的第二端包括第二光电二级管的阳极。
20.上述设计，探测模块可以将光信号转换为电信号，让两个电信号相减，即在电域实现减操作，相对于现有需要对光信号的相位进行调制以实现两个光信号相减的方式，简化了光域处理的复杂度，由于不需要对光信号进行相位调制，因此，抽头可以不具有相位调制的功能，也即简化了光均衡设备的结构。
21.在一种可能的实现方式中，光均衡设备还包括控制模块，控制模块连接探测模块，可以接收探测模块输出的均衡处理后的信号，并根据该均衡处理后的信号调整强度调制模块中的多个强度调制器。
22.上述设计，控制模块在电域可以实现对强度调制系数的调整，以适应多种应用场景对不同强度调制系数的不同需求。
23.第二方面，本技术提供了一种接收设备，该接收设备包括处理器以及如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的光均衡设备。
24.第三方面，本技术提供了一种通信系统，该通信系统包括发送设备以及如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的光均衡设备。其中，发送设备可以向光均衡设备发送输入光信号，所述第一组信号是根据所述输入光信号得到的。
25.第四方面，本技术提供了一种光计算芯片，所述光计算芯片可以包括如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中所述的光均衡设备。
附图说明
26.图1为本技术实施例提供的一种可能的通信系统示意图；
27.图2为一种均衡器的实现原理示意图；
28.图3为本技术实施例提供的一种光均衡设备的架构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的一种光均衡设备的光信号处理流程示意图；
30.图5为本技术实施例提供的一种分光延迟模块100的结构示意图；
31.图6为本技术实施例提供的一种分光延迟模块100的实施例示意图；
32.图7为本技术实施例提供的一种强度调制模块101的光信号处理流程示意图；
33.图8为本技术实施例提供的另一种光均衡设备的光信号处理流程示意图；
34.图9为本技术实施例提供的一种合束模块102的光信号处理流程示意图；
35.图10为本技术实施例提供的另一种光均衡设备的结构示意图；
36.图11为本技术实施例提供的另一种接收设备的结构示意图。
具体实施方式
37.本技术实施例提供了一种光均衡设备及光信号处理方法，用于对光信号进行处理，降低码间干扰。
38.图1为本技术实施例提供的一种通信系统示意图。如图1所示，该通信系统可以包括发送设备10和接收设备20，发送设备10和接收设备20之间可以通过光纤连接。其中，发送设备10包括电光转换模块，电光转换模块用于将电信号转换为光信号，该光信号经由光纤信道传输至接收设备20。
39.其中，光信号中承载有信息，在时域上，信息被以符号为粒度来传输，一个时隙包括k个符号，k为正整数，在不同的子载波中，一个时隙包括的符号数量不同。光信号在传输过程中，由于传输器件(光纤等)的带宽有限、光信号存在色散(有时也被称为群速度散射或gvd)和偏振模散射(polarization mode dispersion，pmd)等原因而产生符号间干扰(inter symbol interference，isi)。
40.isi，例如是在后的符号2对在前的符号1产生干扰，换言之，用于承载符号2的光信号2色散到用于承载符号1的光信号1中，这样，符号1所在的时域资源中即存在光信号1也混入了光信号2，光信号2对光信号1产生干扰，导致信号失真，后续则会导致解码错误。
41.为降低isi，接收设备20可以包括光均衡设备。光均衡设备可以对接收到的光信号
进行处理，如通过对各种不同频率的信号的调节来补偿信号的失真，以及将干扰信号尽可能过滤掉，恢复原始信号，在某些场景中，光均衡设备也可以理解为过滤器。例如，结合上述示例，光均衡设备可以分别对符号1所在的时域资源中光信号1和光信号2的强度以及相位进行调制。其中，对强度进行调制是指将光信号的强度乘以一个强度调制系数，而相位调制则可以用于改变光的相位，在本领域中，可以认为强度相同、相位相反的两束光可以互相抵消，这里可以理解为相位调制系数用于确定强度调制系数的正负，最后，将对光信号1的调制结果和光信号2的调制结果相加得到均衡处理后的结果，如下进行详细介绍：
42.图2为一种光均衡器的示意图。在图2中，假设输入的光信号承载的信息为x(n)，为便于说明，给定x(n)包括按时间顺序排列的x1，x2，x3(连续3个符号)。在时域上，x2是x1是下一个符号，x3是x2的下一个符号，即在正常情况下，接收端首先接收到x1，然后是x2，最后是x3。
43.该光均衡器还包括多个延迟模块，如包括延迟模块1和延迟模块2。当接收到该光信号后，在节点a处，该光信号分别向b0和延迟模块1传输；在节点b处，光信号分别向b1和延迟模块2传输。给定每个延迟模块的延迟时间均为传输一个符号的时间。
44.参见图2的(a)所示，在第一时刻，x1首先到达b0处，同时，x1到达延迟模块1，之后x1需要在延迟模块1处等待，延迟时间到达，参见图2的(b)所示，在第二时刻(与第一时刻相差一个延迟时间)x1到达b1，x2到达b0(x1本身是一个符号，经过一个延迟时间，x1在b0传输完成，x2到达b0)，另一路信号的x1到达延迟模块2，另一路信号的x2到达延迟模块1。同理，下一个延迟时间到达，参见图2的(c)所示，在第三时刻(与第二时刻相差一个延迟时间)x1到达b2，x2到达b1，x3到达b0。这样，便可以在同一时刻得到3个连续的符号，在光衡器中，x1，x2，x3可以是光信号的强度。
45.从而得到均衡处理后的结果y(n)＝b0*x3+b1*x2+b2*x1(光均衡算式)；其中，b0、b1、b2可以是正数也可以是负数。b0、b1、b2可以理解为光均衡器的抽头。图2所示的光均衡器的抽头可以具有强度调制功能和相位调制功能，b0、b1、b2也可以理解为由各自的强度调制系数和相位调制系数共同确定的总调制系数(总调制系数的值等于强度调制系数，正负由相位调制系数确定)。
46.图2是以连续3个符号为例对光均衡处理的过程进行的介绍。图2所示的光均衡器可以用于处理3个符号内的干扰，当然，也可以处理3个以上符合之间的干扰，但处理精度会降低。若符号间干扰更加严重，为了提高处理精度，光均衡器所需要的抽头数量可能也会更多，例如第9个符号漂移至第1个符号，则可以采集9个连续的符号进行光均衡处理，该情况下，光均衡器可能包括9个具有强度调制功能和相位调制功能的抽头，应理解的是，同一光均衡器中抽头越多，则光均衡器的硬件结构也会更加复杂，实现难度也会更大。
47.本技术实施例提供了一种光均衡设备，在本技术中，光均衡设备对光信号的处理过程可以包括：强度调制模块可以接收多个光信号，并分别对该多个光信号的强度进行调制，得到多个调制后的光信号。合束模块接收该多个调制后的光信号，这里可以将该多个调制后的光信号分为两部分，每个部分包括至少一个光信号，为便于说明，如将该两部分记为第一部分光信号和第二部分光信号，合束模块可以将第一部分光信号合成一束光信号(例如，第一光信号)，以及将第二部分光信号合束为另一束光信号(例如，第二光信号)。探测模块可以接收第一光信号和第二光信号，并基于第一光信号和第二光信号得到均衡处理后的
信号，该均衡处理后的信号为电信号。本技术中的光均衡设备在进行光均衡处理的过程中，不需要对光信号的相位进行调制，简化了光域处理的复杂度，降低了单个抽头的结构的复杂度。
48.下面结合附图，对本技术实施例提供的光均衡设备进行说明，参见图3，该光均衡设备10包括强度调制模块101、合束模块102、探测模块103；可选的，还可以包括分光延迟模块100、接收与控制模块104，由于分光延迟模块100、接收与控制模块104是可选的，因此在图3中以虚线框示出。
49.在本技术实施例中，分光延迟模块100可以接收发送设备发送的光信号(例如，输入光信号)，并根据该输入光信号产生一组光信号(为便于说明，例如，第一组光信号)，第一组光信号包括多个光信号。该多个光信号的光强可以完全相同，或不完全同相同，或完全不同，本技术实例对此不做限定。也就是说，分光延迟模块100可以将该输入光信号均分为多个光信号，这样，得到的多个光信号中的光强便是完全相同的。若不均分，则得到的多个光信号的光强便可能是完全不同的或不完全相同的。
50.强度调制模块101可以接收第一组光信号，并分别对该第一组光信号中的多个光信号的强度进行调制，得到第二组光信号，即第二组光信号包括强度调制后的多个光信号。其中，该多个调制后的光信号的强度可以完全相同，或不完全同相同，或完全不同，这与每一路光信号的强度调制系数相关，本技术实施例对此不做限定。
51.合束模块102可以接收该第二组光信号，并将第二组光信号中的第一部分光信号合成一束光信号(可以称为第一光信号)，以及将第二组光信号中第二部分光信号合束为另一束光信号(可以称为第二光信号)。第一部分光信号和第二部分光信号组成第二组光信号，第一部分光信号包括至少一个光信号，同理，第二部分光信号包括至少一个光信号。
52.实际上参照前述的光均衡算式，这里可以将光均衡算式中调制系数为正数的几个光信号作为一组，将调制系数为负数的几个光信号作为一组。在本技术实施例中，将会把合束后得到的两个光信号转化为电信号执行减操作，也即，在本技术中可以将减操作中的作为减数的电信号所对应的多个光信号合成一路，将作为被减数的电信号所对应的多个光信号合成一路。当然，一组光信号可以仅包括一个光信号，这时则不需要进行合束，例如第一部分光信号仅包括一个光信号a时，合束后的光信号就是该光信号a。实际上，将哪几路光信号合成一路，这是由物理器件的连接排布方式决定的，下文会对此进行详细说明。下文中，以调制系数为正数的部分光信号作为第一部分光信，将调制系数为负数的部分光信号作为第二部分光信号为例予以说明。
53.探测模块103可以接收第一光信号和第二光信号，并基于第一光信号和第二光信号得到均衡处理后的信号，该均衡处理后的信号为电信号。
54.接收与控制模块104，接收该均衡处理后的信号，可选的，还可以根据该均衡处理后的信号调整强度调制模块101中的各强度调制系数。
55.下面结合附图4，对如图3所示的光均衡设备的光信号处理过程进行说明，参见图4。
56.分光延迟模块100接收输入光信号，将该输入光信号分为n个光信号，如该n个光信号可以分别称为光信号a1、光信号b1、光信号c1、
……
、光信号n1(这里仅为举例，实际上，n为不小于2的正整数)。示例性地，该n个光信号的光强可以是相同的，即光信号a1的光强＝
光信号b1的光强＝
……
＝光信号n1的光强。再示例性地，每个光信号的光强也可以是不同的，本技术实施例对此不做限定，下文会进行说明。之后，分光延迟模块100将该n个光信号经过不同程度的延迟后分别输出至强度调制模块101。
57.强度调制模块101接收该n个光信号，并分别使用对应的强度调制系数对每个光信号的强度进行调制，得到n个调制后的光信号，如该n个调制后的光信号可以分别称为光信号a2、光信号b2、光信号c2、
……
、光信号n2(这里仅为举例，实际上，n为不小于2的正整数)。为便于说明，如将对光信号a1进行调制得到的光信号称为光信号a2；将对光信号b1进行调制得到的光信号称为光信号b2，依此类推。上述操作，可以实现前述的光均衡算式中各光信号的乘操作。之后，将该n个调制后的光信号输入至合束模块102。
58.合束模块102可以接收该n个调制后的光信号，并将其中的m个光信号合成为一束光信号(如第一光信号)，如将光信号a2、光信号c2、
…
合为第一光信号；将剩余的n-m个光信号合成为另一束光信号(如第二光信号)，如将光信号b2、
…
、光信号n2合为第二光信号。上述操作，可以实现前述的光均衡算式中各光信号的乘加操作。之后，合束模块102将第一光信号和第二光信号输入至探测模块103。
59.探测模块103可以接收第一光信号和第二光信号，基于第一光信号和第二光信号得到均衡处理后的信号，该信号为电信号。示例性地，探测模块103可以接收第一光信号，探测第一光信号的强度(可以称为第一光强)，并将第一光强转换为电信号(可以称为第一电信号)。以及接收第二光信号，探测第二光信号的强度(可以称为第二光强)，并将第二光强转换为电信号(可以称为第二电信号)。之后，探测模块103将第一电信号和第二电信号相减，得到均衡处理后的信号，该信号为电信号。该操作可以实现前述的光均衡算式中调制系数为负时的减操作。
60.本技术中的探测模块103通过在电域执行光均衡处理中的减操作，实现了在光域对光信号进行相位调制的相同效果，本技术实施例的光均衡设备不需要对光信号的相位进行调制，降低了单个抽头的复杂度，也即简化了光均衡设备的结构。
61.前述说明中，对光均衡设备中的信号传输过程进行了说明，下面对光均衡设备中各个组成部分对信号的处理方式进行详细介绍：
62.一、分光延迟模块100；
63.示例性地，图5为本技术实施例提供的一种分光延迟模块100的结构示意图。如图5所示，该分光延迟模块100包括分光模块1001和延迟模块1002。
64.分光模块1001，可以通过光纤等传输介质接收输入光信号，该输入光信号可以是发送设备发送的，并将该输入光信号分为n个光信号(如光信号a1、光信号b1、
…
光信号n1)。示例性地，该分光模块1001可以包括一个或多个分束器，例如，要将输入光信号分为2个光信号，即n＝2，则该分光模块1001可以是一分二(或者称为1*2)的分束器。又例如，n＝3，该分光模块1001可以是一分三的分束器。当然，若n取值较大时，一分n的分束器的构造难度比较大，则可以使用多个相对简单的分束器达到一分n的效果。例如，n＝5时，可以使用4个一分二的分束器实现，参见图6所示。或者，也可以使用一个一分三的分束器和两个一分二的分束器实现，等等，本技术实施例并不对分束器的结构和数量做限定，任何能够产生n个光信号的模块均适用于本技术实施例，分束器也为举例，本技术对分光模块的结构也不做限定。
65.以一分二的分束器为例，具体的，一分二的分束器可以将输入光分为两束输出光，其中，两束输出光的光强的比值可以称为分光比。举例来说，一分二的分束器包括一个输入端，用于接收一束输入光，以及两个输出端，用于输出两束输出光，若两个输出端的孔径相同，则该两束输出光的光强相同，即分光比为1:1。在本技术实施例中，为了实现该n个光信号的光强是相同的，在一种可实施的方式中，继续参见图6，分束器1的分光比为1/4，分束器2的分光比为1/3，分束器3的分光比为1/2，分束器4的分光比为1/1。具体的，分束器1接入输入光信号，分束器1的分光比为1/4，例如是分束器1的输出1的光强和输出2的光强的比值为1/4。令分束器1的输出2与分束器2的输入相连，即将4/5的输入光信号输入至分束器2，分束器2的分光比为1/3，例如是分束器2的输出1和输出2的光强度的比值可以是1/3。同理，分束器2的输出2与分数器3的输入相连，分束器3的输出1和输出2的光强度的比值可以是1/2，以此类推，直至得到5个光强相等的光信号，其光强均为输入光信号的1/5。若使用其他类型的分束器，则实现原理相同，此次不再赘述。当然，这里是以分光后的n个光信号的光强相同为例，若分光后的n个光信号的光强不同则可以控制各分束器的分光比来实现，实现原理相似，此次不做赘述。
66.延迟模块1002接收分光模块1001发送的n个光信号，并控制该n个光信号发生不同程度的延迟。示例性地，可以通过延迟线实现延迟，例如，延迟线为螺旋波导(spiral waveguide)，可以将螺旋波导理解为将光纤绕环以延长光信号的传输路径，从而实现延迟。继续参见图6所示，分光模块1001产生的n个光信号经由n根光纤独立传输，即一根光纤传输一个光信号。一根光纤可以包括一个螺旋波导，该螺旋波导的绕行长度可以根据对应的延迟时间来设置。当然，由于光信号的传输本身也是一种延迟，因此不需要所有的光纤都设置螺旋波导。需要说明的是，上述螺旋波导仅为示例，本技术实施例并不对延迟模块1002的结构做限定，任何能够令光信号发生延迟的模块均适用于本技术实施例。
67.在本技术实施例中，由于要进行光均衡处理，比如要采集连续的多个符号或等间隔的多个符号，因此，每一路光信号的延迟时间可以是不同的，比如，每一路第一光信号的延迟时间可以是依次延迟传输1个符号的时间，例如，光信号b1比光信号a1延迟一个符号，光信号c1比光信号b1延迟一个符号，依次类推，这样便可以在同一时刻获得多个连续的符号。又例如，若采样间隔为1个符号，即采集的符号之间间隔1个符号，则每一路光信号的延迟时间可以是依次延迟传输2个符号的时间。依次类推，当然还可以以其他时间单位为粒度设置延迟时间，本技术实施例对此不做限定。
68.二、强度调制模块101；
69.在本技术实施例中，强度调制模块可以包括多个强度调制器，每个强度调制器可以分别接收一路光信号并对接收到的光信号进行调制。
70.参见图7，给定输入光信号为输入信号x(n)，若每一路第一光信号的延迟时间为依次延迟1个符号，该输入信号x(n)在经过在图6中的分光模块1001和各延迟模块1002后，该n个光信号到达强度调制模块101时的信号按照时域先后顺序分别为x(n)、x(n-1)、x(n-2)、x(n-3)、x(n-4)
…
。x(n)是x(n-1)的上一个符号，x(n-1)是x(n-2)的上一个符号，x(n-2)是x(n-3)的上一个符号，以此类推。
71.每个强度调制器接收并调制一路光信号，如图7所示，该n个强度调制器分别接收到x(n)、x(n-1)、x(n-2)、x(n-3)、x(n-4)
…
，这些信号分别被乘上对应的强度调制系数w0、
w1、w2、w3、w4…
，得到w0x(n)、w1x(n-1)、w2x(n-2)、w3x(n-3)、w4x(n-4)
…
。
72.以强度调制系数的范围为0～1为例，经过调制后的光信号的强度可以趋近于0或是趋近于输入光信号本身的强度。
73.示例性地，本技术中的强度调制器还可以是由光吸收材料构成，光吸收是指光(电磁辐射)通过材料时，与材料发生相互作用，电磁辐射能量被部分地转化为其他能量形式的物理过程。应理解的是，被吸收的光越多，则通过的光的光强越低。一种极端情况，若输入的光被材料完全吸收，也意味着输出光的光强为0，对应的强度调制系数为0；若输入的光完全未被材料吸收，则输出光的光强趋近于输入的光本身的光强，对应的强度调制系数为1。用户可以通过改变材料的吸收系数来控制强度调制系数，不同类型或结构的材料可以具有不同的吸收系数，或同一材料在不同的物理参数(如温度、压力等)下具有不同的吸收系数。
74.再示例性地，本技术中的强度调制器可以是电吸收调制器(electro absorption modulator，eam)，电吸收调制器是一种半导体器件，它通过施加电压来控制(调制)激光光束的强度(参阅光调制器)。它的工作原理为franz-keldysh效应，即施加的电场引起吸收光谱的改变，然后改变带隙能量(吸收边的光子能量)。
75.值得注意的是，电吸收调制器的强度调制系数可以随着施加给电吸收调制器的工作电压的改变而变化，这里的强度调制系数是指信号被衰减的比例。另外，eam对输入光信号的偏振特性不敏感，即任意偏振方向的输入光都可以起作用。
76.需要说明的是，上述强度调制器仅为举例，示例性地，本技术实施例中的强度调制器还可以是类似于分束器结构的器件，例如，仅通过一半的光则光强变为输入光的0.5，对应的强度调制系数即为0.5，本技术实施例对强度调制器的类型不做限定，任何能够对光信号的光强进行调制的器件均适用于本技术实施例。另外，本技术实施例并不限定针对每个光信号的强度调制系数，其可能是完全相同的，或者是不完全相同，或者是完全不同，本技术实施例对此不做限定。
77.在一种可实施的方式中，本技术实施例中，每一个调制器的强度调制系数可以均为固定值，即在使用过程中强度调制系数不再修改。在另一种可实施的方式中，强度调制系数可以是变化的，例如通过接收与控制模块104调整一个或多个强度调制器的强度调制系数。
78.三、合束模块102；
79.示例性地，继续参见图8，在本技术中，合束模块102包括第一合束器(或者称耦合器)1021和第二合束器1022。
80.为便于理解，假设将前述的n个强度调制器分为两组，如第一组强度调制器和第二组强度调制器，其中，第一组强度调制器包括至少一个(如m个)强度调制器，第二组强度调制器包括至少一个(如n-m个)强度调制器，m为不大于n的正整数。
81.第一合束器分别与第一组强度调制器相连，用于分别接收第一组强度调制器输出的m个光信号，并将接收到的m个光信号合成为一路第一光信号。第二合束器分别与第二组强度调制器相连，用于分别接收第二组强度调制器输出的n-m个光信号并将接收到的该n-m个光信号合成为一路第二光信号。
82.具体的，合束器是将接收到的多路输入光信号合成为一路输出光信号，输出光信号的强度等于接收到的多路输入光信号的光强之和。从效果来讲，第一合束器1021可以将m
个光信号的光强相加，得到第一光信号＝w
a1
x(n-a1)+w
a2
x(n-a2)+w
a3
x(n-a3)
…
；第二合束器1022可以将n-m个第二光信号相加，得到第二光信号＝w
a4
x(n-a4)+w
a5
x(n-a5)
…
。其中a1、a2、
…
为实现预设好的整数常数。示例性地，参见图9，a1可以是0，a2＝2，a3＝4，a4＝1，a5＝3，也即第一光信号＝w0x(n)+w2x(n-2)+w4x(n-4)+
…
；第二光信号＝w1x(n-1)+w3x(n-3)+
…
。如前所述，合束器将哪些光信号合成一路，这是由物理器件的连接排布方式决定的，合束器接入与哪几路强度调制器连接，则接收哪几路的光信号，后续对接收到的光信号进行合束。
83.四、探测模块103；
84.示例性地，继续参见图8，探测模块103包括第一探测器1031和第二探测器1032。
85.第一探测器1031，与第一合束器1021相连，可以接收第一合束器1021发送的第一光信号，并探测得到第一光信号的第一光强，将第一光强转换为第一电信号。
86.第二探测器1032，与第二合束器1022相连，可以接收第二合束器1022发送的第二光信号，并探测得到第二光信号的第二光强，将第二光强转换为第二电信号。
87.均衡处理后的信号为第一电信号和第二电信号的差值：w
a1
x(n-a1)+w
a2
x(n-a2)+w
a3
x(n-a3)-w
a4
x(n-a4)-a5
x(n-a5)
…
。
88.五、接收与控制模块104；
89.接收与控制模块104，用于接收均衡处理后的信号，可选的，还可以根据该均衡处理的信号调整各强度调制器的强度调制系数，参见8所示。
90.下面结合具体的实施例对本技术实施例中的光均衡设备进行说明。为便于描述，在下文中，按照探测模块103执行的减操作中减数和被减数的关系，将构成减数的光信号所相关的模块称为负系数模块，将构成被减数的光信号所相关的模块称为正系数模块。例如，正系数调制器、负系数调制器；正系数合束模块、负系数合束模块等；正探测器、负探测器。
91.参见图10，图10为本技术实施例提供的一种光均衡器的架构示意图。在图10中，将假设n＝5，即将输入光信号分为5个光信号为例进行描述。
92.如图10所示，输入光信号x(n)通过光纤(fiber input)输入至分束器，分束器将该输入光信号分成5个光信号，分别为光信号a1、光信号a2、光信号a3、光信号a4和光信号a5。每个光信号进入不同的光路，利用延迟线控制多个光信号发生不同的延迟后，分别输出至对应的正系数强度调制器模块(如图10中w0、w2、w4)或负系数强度调制器模块(如图10中w1、w3)。
93.具体的，假设：
94.光信号a1从fiber input端口通过w0调制器到达pd1的延迟时间为t0；
95.光信号b1从fiber input端口通过w1调制器到达pd2的延迟时间为t1；
96.光信号c1从fiber input端口通过w2调制器到达pd1的延迟时间为t2；
97.光信号d1从fiber input端口通过w3调制器到达pd2的延迟时间为t3；
98.光信号e1从fiber input端口通过w4调制器到达pd1的延迟时间为t4。
99.若给定每路第一光信号依次延迟一个符号，则：
[0100][0101]
上述算式中，f为波特率。
[0102]
波特率是指：在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信
道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率，其单位是波特(baud，symbol/s)，波特率是传输通道频宽的指标。
[0103]
例如，f＝10000符号/秒，则1/f为传输一个符号所占用的时间，那么上式所表达的含义为，t1和t0相差传输一个符号的时间，t2和t1相差传输一个符号的时间，t3和t2相差传输一个符号的时间，依此类推。需要说明的是，上述延迟时间仅为举例，本技术实施例对此不做限定。
[0104]
对于正系数强度调制器和负系数强度调制器中的任一个强度调制器，在接收到光信号后，基于设置的强度调制系数对光信号的光强进行调制，得到调制后的光信号。之后，正系数强度调制器将光信号输出至正系数合束器(如图10中的合束器1)，负系数强度调制器将光信号输出至负系数合束器(如图10中的合束器2)。
[0105]
合束器1分别接收来自一个或多个正系数强度调制器输出的光信号，并将接收到的一个或多个光信号合束为第一光信号。同理，合束器2分别接收来自一个或多个负系数强度调制器输出的光信号，并将接收到的一个或多个光信号合束为第二光信号。
[0106]
在图10中，w0、w2、w4将各自的光信号输出至合束器1，合束器1将光信号a2、光信号c2和光信号e2合束为第一光信号。w1、w3将各自的光信号输出至合束器1，合束器1将光信号b2和光信号c2合束为第二光信号。分别得到：
[0107]
第一光信号＝w0x(n-0)+w2x(n-2)+w4x(n-4)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0108]
第二光信号＝w1x(n-1)+w3x(n-3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0109]
之后，正系数合束器(合束器1)将第一光信号输出至正系数探测器(如图10中的pd1)，负系数合束器(合束器2)将第二光信号输出至负系数探测器(如图10中的pd2)。对应的，pd1接收来自合束器1的第一光信号，pd2接收来自合束器2的第二光信号。如下以一个探测器为例，对探测器内光信号的处理流程予以说明。
[0110]
示例性地，在本技术实施例中，探测器可以是一个三接口的光电二极管，三个接口包括一个光接口和两个电接口，其中光接口用于接收光信号(入射光)，两个电接口又可以称为阴极和阳极。具体的，光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的光强越大，反向电流也越大。入射光光强的变化引起光电二极管内电流变化，这就可以把光信号的光强转换成电信号，即基于上述原理，pd1将第一光信号转换成第一电信号(如图10中的i1)，同理，pd2将第二光信号转换成第二电信号(如图10中的i2)。即：
[0111]
i1＝w0x(n-0)+w2x(n-2)+w4x(n-4)
[0112]
i2＝w1x(n-1)+w3x(n-3)
[0113]
继续参见图10，为实现i1和i2相减，可以将pd1的阴极连接高压信号源，pd1的阳极连接第一节点，pd2的阴极也连接至第一节点，pd2的阳极连接低压信号源，接收控制模块104的输入端也连接至该第一节点。这样，i1在第一节点处分流，一部分流向pd2(i2)，另一部分流向接收控制模块104(δi)。
[0114]
δi＝i1-i2＝w0x(n-0)-w1x(n-1)+w2x(n-2)-w3x(n-3)+w4x(n-4)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0115]
至此，实现电域相减，得到均衡处理后的信号。
[0116]
可选的，接收与控制模块104接收该均衡处理后的信号(δi)，示例性地，接收控制模块104包括电接收模块1041和控制模块1042，如图10所示，电接收模块1041可以包括tia
放大器、模数转换器(adc)、判决电路等；其中，电接收模块1041接收到δi后，通过tia放大器对该δi进行放大，之后进行模数转换，由于δi为电流值，属于模拟量，adc可以将此模拟量转换为数字量，随后通过判决电路将数字量转换为机器能够识别的二进制值数据。例如该数字量的值超过某预设值则为1，未超过该预设值则为0。
[0117]
控制模块1042可以包括系数加载模块和数模转换器(dac)等，应理解，图10仅为举例，本技术并不限定任一模块的结构和具体实施器件。其中，系数加载模块确定各eam的调制系数，并控制dac输出对应的电压信号，从而控制各eam的强度调制系数。在电域可以实现对强度调制系数的调整，以适应多种应用场景。
[0118]
需要说明的是，上述图10仅为举例，本技术实施例的光均衡设备可以比图10具有更多或更少的模块，例如，在调制系数固定的情况下，可以使用分束器设置特定的分光比，实现固定光强比例的几路光信号，相当于实现了每个抽头具有固定强度调制系数的乘法操作，也即达到了上述图10中eam的强度调制效果，这样便可以不再额外部署多个eam，节省器件以及成本开销。
[0119]
本技术实施例的光均衡设备不需要对光信号进行相位调制，降低了光域操作的复杂度，简化了单个抽头的复杂度。由于本技术中的光均衡设备不需要相位调制器(相位调制器均为偏振敏感型)，因此，可以使用对输入光的偏振特性不敏感的eam，同时，也无需在该光均衡设备中添加额外的偏振调制装置，节省器件开销，结构更加简单，更进一步地，由于eam不需要使用高速调制信号来驱动，eam的功耗大部分为静态功耗，相较于传统调制方式降低了功耗。
[0120]
参见图11，图11为本技术实施例提供的一种接收设备的结构示意图，该接收设备1100包括光均衡设备1101和处理器1102。处理器1102和光均衡设备1101可以通过标准的主机接口或网络接口(network interface)等进行连接。例如，主机接口可以包括快捷外设互联标准(peripheral component interconnect express,pcie)接收、该处理器1102可以获取光均衡设备的输出信号，并对光均衡设备1101的输出信号进行处理，如包括下述中的至少一项：解码、时钟恢复等。光均衡设备1101可以上文中图3-图10中实施例所示的任一光均衡设备，此次不做赘述。
[0121]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0122]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0123]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0124]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。