相干光通信设备、相干光通信方法和相干光通信系统与流程

本技术涉及相干光通信领域，尤其涉及相干光通信设备、相干光通信方法和相干光通信系统。

背景技术：

1、相干光通信设备需要通过本振激光信号来解调另一相干光通信设备传输的业务激光信号。当本振激光信号和业务激光信号的频偏过大时，相干光通信设备之间无法正常传输业务信号。为了控制两者的频偏，两个相干光通信设备可以分别设置有波长锁定器。波长锁定器可以将本振激光信号和业务激光信号的频率控制在一定的范围，从而控制两者的频偏。但是，波长锁定器及相关的控制装置需要进行复杂的校准。并且，波长锁定器及相关的控制装置的成本较高，从而导致相干光通信设备的成本较高。

技术实现思路

1、本技术提供了一种相干光通信设备、相干光通信方法和相干光通信系统，通过确定主从关系，可以使得主从关系中的从设备调整激光器的频率，从而控制两个相干光通信设备的频偏。因此，相干光通信设备可以无需引入波长锁定器，从而降低相干光通信设备的成本。

2、本技术第一方面提供了一种相干光通信设备。相干光通信设备包括光收发模块和处理器。光收发模块用于通过第一激光器生成第一激光信号，向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号携带第一信息。光收发模块还用于从另一相干光通信设备接收第二激光信号。第二激光信号是通过第二激光器得到的。光收发模块还用于将第二激光信号转换为第二电信号。处理器用于根据第二电信号得到第二信息。第一信息和第二信息的大小关系用于确定调整两个激光器中的一个激光器的频率。第一信息和第二信息的大小关系还用于确定不调整两个激光器中的另一个激光器的频率。两个激光器包括第一激光器和第二激光器。

3、在本技术中，两个相干光通信设备都可以获取到第一信息和第二信息，并根据第一信息和第二信息的大小关系确定主从关系。主从关系中的主设备不调整激光器的频率。主从关系中的从设备调整激光器的频率。通过调整从设备的激光器的频率，可以控制两个相干光通信设备的频偏。并且，相干光通信设备可以无需引入波长锁定器。因此，本技术可以降低相干光通信设备的成本。

4、在第一方面的一种可选方式中，第一信息和第二信息的大小关系用于相干光通信设备确定不调整第一激光器的频率。第一信息和第二信息的大小关系用于另一相干光通信设备确定调整第二激光器的频率。此时，相干光通信设备为主设备。另一相干光通信设备为从设备。

5、在第一方面的一种可选方式中，第一信息和第二信息的大小关系用于相干光通信设备确定调整第一激光器的频率。第一信息和第二信息的大小关系用于另一相干光通信设备确定不调整第二激光器的频率。此时，相干光通信设备为从设备。另一相干光通信设备为主设备。

6、在第一方面的一种可选方式中，第二信息为第二电信号的占空比或频率信息。当两个相干光通信设备的频偏过大时，相干光通信设备可能无法正常获取另一相干光通信设备传输的业务信息。因此，通过将第二电信号的占空比或频率信息作为第二信息，可以提高相干光通信设备获取到第二信息的可靠性。

7、在第一方面的一种可选方式中，第二电信号的频率信息为第二电信号的频点、第二电信号的频点数量或第二电信号的频率范围。

8、在第一方面的一种可选方式中，光收发模块用于从另一相干光通信设备接收多个第二激光信号，将多个第二激光信号转换为多个第二电信号。光收发模块还用于将多个第二电信号进行叠加，得到目标电信号。处理器用于根据目标电信号得到第二信息。当两个相干光通信设备的频偏过大时，第二电信号的功率可能比较微弱，导致获取的第二信息的准确性较低。在本技术中，通过将多个第二电信号进行叠加，可以提高获取到的第二信息的准确性。

9、在第一方面的一种可选方式中，光收发模块还用于将第二激光信号功率分束为第一子光信号和第二子光信号，将第一子光信号和本振激光信号进行相干混频。光收发模块用于将第二子光信号转换为第二电信号。当两个相干光通信设备的频偏过大时，相干光通信设备可能无法通过相干混频的方式来获取第二信息。在本技术中，通过第二子光信号来获取第二信息，可以降低本振激光信号的影响，从提高获取到第二信息的可靠性。

10、在第一方面的一种可选方式中，光收发模块用于通过第一激光器生成目标载波信号。光收发模块用于对目标载波信号进行功率分束，得到第一载波信号和本振激光信号。第一载波信号用于得到第一激光信号。通过一个激光器来得到第一激光信号和本振激光信号，可以降低相干光通信设备的成本。

11、在第一方面的一种可选方式中，光收发模块还用于通过第一激光器生成第三激光信号，向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号携带第三信息。光收发模块还用于从另一相干光通信设备接收第四激光信号。第四激光信号携带第四信息。当第三信息和第四信息的差值小于第一阈值时，光收发模块用于通过第一激光器生成第一激光信号。当第三信息和第四信息的差值太小时，可能会导致主从关系的判定出现错误。主从关系的判定错误会导致两个相干光通信设备都调整或都不调整激光器的频率，从而降低了控制频偏的效率。因此，本技术可以提高控制频偏的效率。

12、在第一方面的一种可选方式中，光收发模块还用于在第一时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。光收发模块还用于在第二时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。光收发模块还用于从另一相干光通信设备接收第四激光信号。处理器还用于获取第三激光信号和第四激光信号的第一频偏。当第一频偏小于第二阈值时，光收发模块用于通过第一激光器生成第一激光信号。第一激光信号的频率和第三激光信号的频率相同。当两个相干光通信设备的频偏过大时，相干光通信设备可能无法正常接收到第二信息。通过减小两个相干光通信设备的频偏，可以提高相干光通信设备接收到第二信息的可靠性。

13、本技术第二方面提供了一种相干光通信方法。相干光通信方法包括以下步骤：相干光通信设备通过第一激光器生成第一激光信号。相干光通信设备向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号携带第一信息。另一相干光通信设备通过第二激光器生成第二激光信号。另一相干光通信设备向相干光通信设备传输第二激光信号。第二激光信号携带第二信息。相干光通信设备从另一相干光通信设备接收第二激光信号，将第二激光信号转换为第二电信号。相干光通信设备根据第二电信号得到第二信息。相干光通信设备根据第一信息和第二信息的大小关系确定调整第一激光器的频率。另一相干光通信设备从相干光通信设备接收第一激光信号，将第一激光信号转换为第一电信号。另一相干光通信设备根据第一电信号得到第一信息。另一相干光通信设备根据第一信息和第二信息的大小关系确定不调整第二激光器的频率。

14、在第二方面的一种可选方式中，相干光通信设备从另一相干光通信设备接收多个第二激光信号。相干光通信设备将多个第二激光信号转换为多个第二电信号。相干光通信方法还包括以下步骤：相干光通信设备将多个第二电信号进行叠加，得到目标电信号。相干光通信设备根据目标电信号得到第二信息。

15、在第二方面的一种可选方式中，相干光通信方法还包括以下步骤：相干光通信设备将第二激光信号功率分束为第一子光信号和第二子光信号。相干光通信设备将第一子光信号和本振激光信号进行相干混频。相干光通信设备将第二子光信号转换为第二电信号。

16、在第二方面的一种可选方式中，相干光通信设备通过第一激光器生成目标载波信号。相干光通信设备对目标载波信号进行功率分束，得到第一载波信号和本振激光信号。第一载波信号用于得到第一激光信号。

17、在第二方面的一种可选方式中，相干光通信方法还包括以下步骤：相干光通信设备通过第一激光器生成第三激光信号，向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号携带第三信息。相干光通信设备从另一相干光通信设备接收第四激光信号。第四激光信号携带第四信息。当第三信息和第四信息的差值小于第一阈值时，相干光通信设备通过第一激光器生成第一激光信号。

18、在第二方面的一种可选方式中，相干光通信方法还包括以下步骤：相干光通信设备在第一时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。相干光通信设备在第二时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。相干光通信设备从另一相干光通信设备接收第四激光信号。光收发模块获取第三激光信号和第四激光信号的第一频偏。当第一频偏小于第二阈值时，相干光通信设备通过第一激光器生成第一激光信号。第一激光信号的频率和第三激光信号的频率相同。

19、在第二方面的一种可选方式中，第二信息为第二电信号的占空比或频率信息。

20、本技术第三方面提供了一种相干光通信系统。相干光通信系统包括相干光通信设备和另一相干光通信设备。相干光通信设备用于通过第一激光器生成第一激光信号，向另一相干光通信设备传输第一激光信号。另一相干光通信设备用于通过第二激光器生成第二激光信号，向相干光通信设备传输第二激光信号。相干光通信设备用于从另一相干光通信设备接收第二激光信号。相干光通信设备用于将第二激光信号转换为第二电信号，根据第二电信号得到第二信息。相干光通信设备用于根据第一信息和第二信息的大小关系确定调整第一激光器的频率。另一相干光通信设备用于从相干光通信设备接收第一激光信号。另一相干光通信设备用于将第一激光信号转换为第一电信号，根据第一电信号得到第一信息。另一相干光通信设备用于根据第一信息和第二信息的大小关系确定不调整第二激光器的频率。

21、在第三方面的一种可选方式中，相干光通信设备用于从另一相干光通信设备接收多个第二激光信号，将多个第二激光信号转换为多个第二电信号。相干光通信设备还用于将多个第二电信号进行叠加，得到目标电信号。相干光通信设备用于根据目标电信号得到第二信息。

22、在第三方面的一种可选方式中，相干光通信设备还用于将第二激光信号功率分束为第一子光信号和第二子光信号，将第一子光信号和本振激光信号进行相干混频。相干光通信设备用于将第二子光信号转换为第二电信号。

23、在第三方面的一种可选方式中，相干光通信设备用于通过第一激光器生成目标载波信号，对目标载波信号进行功率分束，得到第一载波信号和本振激光信号。第一载波信号用于得到第一激光信号。

24、在第三方面的一种可选方式中，相干光通信设备还用于通过第一激光器生成第三激光信号，向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号携带第三信息。相干光通信设备还用于从另一相干光通信设备接收第四激光信号。第四激光信号携带第四信息。当第三信息和第四信息的差值小于第一阈值时，相干光通信设备用于通过第一激光器生成第一激光信号。

25、在第三方面的一种可选方式中，相干光通信设备还用于在第一时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。相干光通信设备还用于在第二时间段向另一相干光通信设备传输第三激光信号。第三激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。相干光通信设备还用于从另一相干光通信设备接收第四激光信号。相干光通信设备还用于获取第三激光信号和第四激光信号的第一频偏。当第一频偏小于第二阈值时，相干光通信设备用于通过第一激光器生成第一激光信号。第一激光信号的频率和第三激光信号的频率相同。

26、在第三方面的一种可选方式中，第二信息为第二电信号的占空比或频率信息。

27、本技术第四方面提供了一种相干光通信设备。相干光通信设备包括光收发模块和处理器。光收发模块用于在第一时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。光收发模块用于在第二时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。光收发模块还用于从另一相干光通信设备接收第二激光信号。处理器用于获取第一激光信号和第二激光信号的第一频偏。当第一频偏小于第三阈值时，光收发模块还用于向另一相干光通信设备传输业务激光信号。

28、在第四方面的一种可选方式中，当第一频偏大于或等于第三阈值，小于第四阈值时，处理器还用于根据第一频偏主动调整第一激光器的频率。在实际应用中，处理器可以持续的获取第一频偏，直至第一频偏小于第三阈值。但是，为了提高控制频偏的效率，处理器可以根据第一频偏主动调整第一激光器的频率。因此，本技术可以提高控制频偏的效率。

29、在第四方面的一种可选方式中，连续的多个第一时间段的时长为随机数。当多个第一时间段的时长相同时，可能导致第一频偏长时间大于或等于第三阈值。通过将第一时间段的时长设置为随机数，可以降低第一频偏长时间大于或等于第三阈值的概率。因此，本技术可以提高控制频偏的效率。

30、在第四方面的一种可选方式中，连续的多个第二时间段的时长为随机数。当多个第二时间段的时长相同时，可能导致第一频偏长时间大于或等于第三阈值。通过将第二时间段的时长设置为随机数，可以降低第一频偏长时间大于或等于第三阈值的概率。因此，本技术可以提高控制频偏的效率。

31、在第四方面的一种可选方式中，第一时间段的时长小于10毫秒。在实际应用中，第一时间段的时长会影响控制频偏的效率。通过控制合理的第一时长段的时长，可以提高控制频偏的效率。

32、在第四方面的一种可选方式中，第二时间段的时长大于1秒。在实际应用中，第一时间段的时长会影响控制频偏的效率。通过控制合理的第二时长段的时长，可以提高控制频偏的效率。

33、本技术第五方面提供了一种相干光通信方法。相干光通信方法包括以下步骤：相干光通信设备在第一时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。相干光通信设备在第二时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。相干光通信设备从另一相干光通信设备接收第二激光信号。相干光通信设备获取第一激光信号和第二激光信号的第一频偏。当第一频偏小于第三阈值时，相干光通信设备通过第一激光器向另一相干光通信设备传输业务激光信号。

34、在第五方面的一种可选方式中，相干光通信方法还包括以下步骤：当第一频偏大于或等于第三阈值，小于第四阈值时，相干光通信设备根据第一频偏主动调整第一激光器的频率。

35、本技术第六方面提供了一种相干光通信系统。相干光通信系统包括相干光通信设备和另一相干光通信设备。相干光通信设备用于在第一时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第一时间段内随时间变化。相干光通信设备用于在第二时间段向另一相干光通信设备传输第一激光信号。第一激光信号的频率在第二时间段内不随时间变化。第一时间段和第二时间段交替分布。另一相干光通信设备用于在第三时间段向相干光通信设备传输第二激光信号。第二激光信号的频率在第三时间段内随时间变化。另一相干光通信设备在第四时间段向相干光通信设备传输第二激光信号。第二激光信号的频率在第四时间段内不随时间变化。第三时间段和第四时间段交替分布。相干光通信设备还用于获取第一激光信号和第二激光信号的第一频偏，当第一频偏小于第三阈值时，通过第一激光器向另一相干光通信设备传输业务激光信号。

36、在第六方面的一种可选方式中，当第一频偏大于或等于第三阈值，小于第四阈值时，相干光通信设备还用于根据第一频偏主动调整第一激光器的频率。

37、应理解，关于第五方面中相干光通信方法和第六方面中相干光通信系统的描述，和前述第四方面中相干光通信设备的描述存在类似之处。因此，关于第五方面中相干光通信方法和第六方面中相干光通信系统的描述，可以参考前述第四方面中相干光通信设备的描述。例如，连续的多个第一时间段的时长为随机数。第一时间段的时长小于10毫秒。