專利名稱：色散補(bǔ)償方法和色散補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色散補(bǔ)償方法和色散補(bǔ)償裝置，更具體地，涉及用于在波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)中對(duì)在光纖中出現(xiàn)的波長(zhǎng)色散進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法和色散補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
近來(lái)，光傳輸系統(tǒng)中的傳輸速率從2.4Gbps增大到10Gbps，在這種情況下，相應(yīng)地提高了色散補(bǔ)償?shù)闹匾浴?br> 在波分復(fù)用(WDM)傳輸系統(tǒng)中，有兩種色散補(bǔ)償方法，一種方法是對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償，另一種方法是集中對(duì)所有波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償。對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)牡谝环N方法所需的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于集中對(duì)所有波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)牡诙N方法。另一方面，由于傳輸線路中的色散斜率(dispersion slope)取決于各個(gè)特定的光纖傳輸線路，所以在集中對(duì)所有波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)牡诙N方法中，不能完全對(duì)所有波長(zhǎng)的傳輸線路色散進(jìn)行補(bǔ)償。為了解決該問(wèn)題，使用的方法是對(duì)目標(biāo)波段進(jìn)行劃分，并對(duì)各個(gè)劃分波段進(jìn)行色散補(bǔ)償。
在許多情況下，根據(jù)所需的成本而采用上述集中進(jìn)行全部色散補(bǔ)償?shù)牡诙N方法。但是，在任何方法中，可以使用色散補(bǔ)償器根據(jù)色散量按長(zhǎng)度來(lái)劃分諸如作為典型示例的色散補(bǔ)償光纖(DCF)的光纖，并對(duì)每一個(gè)中繼部分根據(jù)傳輸線路色散量對(duì)色散補(bǔ)償器進(jìn)行設(shè)置，以用于色散補(bǔ)償。
近來(lái)，與上述情況相比，一種可變色散補(bǔ)償器已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用，并且預(yù)期這種裝置將會(huì)迅速普及。眾所周知，為了控制可變補(bǔ)償器，如日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)No.2002-208892所公開的，利用諸如誤差校正量的誤碼信息來(lái)設(shè)定最佳色散量。
除此之外，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)No.2003-46443公開了一種檢測(cè)光信號(hào)的占空比，并基于該占空比控制可變補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量的技術(shù)。
此外，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)No.2000-244394公開了一種檢測(cè)所發(fā)送數(shù)據(jù)的可維護(hù)性，生成用于控制施加給光柵的電流的電反饋信號(hào)并確定光柵中的色散的技術(shù)。
國(guó)際公報(bào)No.WO99/048231公開了一種向傳輸線路中的波長(zhǎng)色散提供擾動(dòng)，記數(shù)并比較在沿各個(gè)方向提供擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的誤差，并且沿某個(gè)方向改變擾動(dòng)中心以減小誤差的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在這種可變色散補(bǔ)償器中利用色散補(bǔ)償控制中的誤碼信息尋找最佳色散補(bǔ)償量的情況下，當(dāng)傳輸線路中的色散改變時(shí)不容易確定應(yīng)該沿哪個(gè)方向控制色散補(bǔ)償量。
換句話說(shuō)，可能存在以下情況，即在由于環(huán)境溫度等的影響而使傳輸線路色散發(fā)生波動(dòng)的情況下，應(yīng)該控制色散補(bǔ)償量。但是，當(dāng)僅根據(jù)誤碼量控制色散補(bǔ)償量時(shí)，必須在嘗試的基礎(chǔ)上通過(guò)沿增大方向或減小方向中的一個(gè)方向改變色散量以檢測(cè)誤碼量是由此增大還是減小，來(lái)確定校正方向(即，誤碼量減小的方向)。
傳統(tǒng)地，如圖1所示，以如下方式進(jìn)行優(yōu)化在固定范圍內(nèi)將色散補(bǔ)償量從當(dāng)前殘留色散量O改變到殘留色散量A或B，由此，找到使BER(比特誤差率(bit error rate))變得最小的點(diǎn)。但是，在該方法中，當(dāng)色散補(bǔ)償量偏離最佳值時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況，在這種情況下在最終確定色散補(bǔ)償量應(yīng)該增加還是減小之前BER可能會(huì)暫時(shí)增大。例如，在具有誤差校正功能的光傳輸系統(tǒng)中，必須提供額外容限，以使得即使在改變色散補(bǔ)償量以致不可避免地暫時(shí)增加誤差校正量的情況下，BER也不會(huì)超過(guò)誤差校正功能中的誤差可校正限度，如圖2所示。
另外，在僅利用誤差校正量進(jìn)行色散補(bǔ)償量的控制的情況下，可能出現(xiàn)下述的危險(xiǎn)，當(dāng)一旦由于除色散量本身改變的原因以外的原因(例如，未預(yù)料的突發(fā)誤差(burst error)、OSNR(光學(xué)信噪比)的劣化等)而使誤差校正量增加時(shí)，錯(cuò)誤地設(shè)定色散補(bǔ)償量最終使得誤差校正量可能進(jìn)一步增加。例如，如圖3所示，假設(shè)下述的情況，其中最初對(duì)在正常狀態(tài)下由實(shí)線表示的BER曲線中的最佳殘留色散量O進(jìn)行色散補(bǔ)償控制，隨后，如虛線所示，在OSNR中出現(xiàn)未預(yù)料的劣化而使得BER曲線暫時(shí)發(fā)生偏移。在這種情況下，利用給定的誤差校正量進(jìn)行色散補(bǔ)償量控制，從而可在控制中設(shè)定殘留色散量A。然后，當(dāng)消除了OSNR的劣化時(shí)，應(yīng)該對(duì)最佳殘留色散量O再次進(jìn)行色散補(bǔ)償量控制。
此外，在普通光傳輸系統(tǒng)中，進(jìn)行設(shè)計(jì)以提供足夠的抗誤差容限(error resistant margin)，因此，由于在最佳殘留色散量O附近沒(méi)有產(chǎn)生誤差或者通常會(huì)檢測(cè)到很小的誤差校正量，所以不能有效地進(jìn)行利用給定誤差校正量的自動(dòng)色散補(bǔ)償量控制。
考慮到上述問(wèn)題提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種色散補(bǔ)償方法和色散補(bǔ)償裝置，通過(guò)該方法和裝置可以確定增加或減小色散補(bǔ)償量的方向，而不存在實(shí)際增大BER的可能性。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法包括以下步驟a)通過(guò)使從傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)執(zhí)行色散補(bǔ)償；以及b)根據(jù)由接收已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)而獲得的所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)中的一種類型的碼的誤碼信息，來(lái)控制可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法包括以下步驟a)通過(guò)使從傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)執(zhí)行色散補(bǔ)償；以及b)根據(jù)由接收已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)而獲得的所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)中包括各種類型的碼的誤碼率和錯(cuò)誤數(shù)量的誤碼信息，來(lái)控制可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償裝置包括可變色散補(bǔ)償部分，用于通過(guò)使從傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)執(zhí)行色散補(bǔ)償；光接收部分，用于接收已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)，并從該光信號(hào)中獲得所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；誤差校正部分，用于對(duì)由光接收部分獲得的所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行誤差校正，并獲得一種類型的校正碼的誤碼信息；以及控制部分，用于根據(jù)由誤差校正部分獲得的誤碼信息控制可變色散補(bǔ)償部分中的色散補(bǔ)償量。
在上述構(gòu)造中，控制部分可以根據(jù)光接收部分中的誤碼信息和光信號(hào)的S/N比來(lái)控制可變色散補(bǔ)償部分中的色散補(bǔ)償量。
另外，誤碼信息可包括從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量；并且控制部分可根據(jù)從0到1的校正比增加或減小色散補(bǔ)償量，該從0到1的校正比是從0到1的校正位的數(shù)量與從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量的總和的比值。
通過(guò)上述構(gòu)造，可以確定增加或減小色散補(bǔ)償量的方向，而不實(shí)際增大BER的風(fēng)險(xiǎn)。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，本發(fā)明的其他目的和進(jìn)一步的特征將變得更加明了，在附圖中圖1至3表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的色散補(bǔ)償量控制的示例；圖4表示本發(fā)明第一實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置的方框圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的色散補(bǔ)償量控制；圖6表示由本發(fā)明第一實(shí)施例中的控制電路執(zhí)行的色散補(bǔ)償控制處理的流程圖；圖7表示本發(fā)明第二實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置的方框圖；圖8表示由本發(fā)明第二實(shí)施例中的控制電路執(zhí)行的色散補(bǔ)償控制處理的流程圖；圖9表示應(yīng)用了本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖10表示圖9所示的線性調(diào)頻脈沖產(chǎn)生電路的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖11表示線性調(diào)頻脈沖產(chǎn)生電路的操作；圖12表示線性調(diào)頻脈沖設(shè)定、BER和校正比之間的關(guān)系；
圖13表示本發(fā)明第三實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置；圖14表示本發(fā)明第三實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置的構(gòu)造的方框圖；圖15表示本發(fā)明第三實(shí)施例的變型實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置的構(gòu)造的方框圖；圖16表示采用了本發(fā)明的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖4表示本發(fā)明第一實(shí)施例中的色散補(bǔ)償裝置的構(gòu)造的方框圖。如圖所示，色散補(bǔ)償裝置包括可變色散補(bǔ)償器1、光接收電路2、誤差校正電路3和控制電路4。
通過(guò)光纖傳輸線路5提供給可變色散補(bǔ)償器1的光信號(hào)例如是40Gb/s等的高比特率的光信號(hào)，其中由于光纖傳輸線路5的色散特性而可能發(fā)生波形劣化?？勺兩⒀a(bǔ)償器1是公知的光學(xué)器件，其具有可變地補(bǔ)償輸入光所具有的波長(zhǎng)色散的功能。具體地，例如，該可變色散補(bǔ)償器1可以應(yīng)用VIPA(虛成像相控陣)器件、采用FBG(光纖布拉格光柵)的光學(xué)器件等。該可變色散補(bǔ)償器1同時(shí)進(jìn)行偏振色散補(bǔ)償以及波長(zhǎng)色散補(bǔ)償。
光接收電路2接收從可變色散補(bǔ)償器1輸出的光信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，執(zhí)行公知的信號(hào)接收處理(例如，時(shí)鐘再現(xiàn)、數(shù)據(jù)識(shí)別等)，并將所接收的表示處理結(jié)果的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出給誤差校正電路3。
誤差校正電路3利用從光接收電路2輸出的所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的誤差校正碼執(zhí)行誤差校正，獲得誤碼率(例如，BER(比特誤差率))和誤差校正內(nèi)容，并將由此獲得的信息提供給控制電路4作為誤碼信息。作為測(cè)量誤碼率和誤差校正內(nèi)容的具體方式，可以采用公知的方式，例如通過(guò)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)來(lái)確定誤碼的方式、利用遵循SONET或SDH標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)中的B1或B2字節(jié)的方式。而且，在將誤差校正碼應(yīng)用于光信號(hào)的情況下，將在誤差校正處理期間檢測(cè)到的誤差校正量和誤差校正內(nèi)容提供給控制電路4作為碼校正信息。
控制電路4基于由誤差校正電路3提供的諸如誤碼率和誤差校正內(nèi)容的誤碼信息，執(zhí)行可變色散補(bǔ)償器1中的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償量的自動(dòng)控制，從而減少?gòu)目勺兩⒀a(bǔ)償器1中輸出的光信號(hào)中所包含的誤碼。
如圖5所示，對(duì)于BER曲線III，(在該曲線中，BER隨著殘留色散量遠(yuǎn)離最佳色散補(bǔ)償量點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于使BER最小的點(diǎn))而增加)，代表從0到1的校正位的數(shù)量對(duì)于從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量的總和的比值(稱為‘從0到1的校正比’)的校正比曲線IV具有下述的特性，該特性使得從0到1的校正比在最佳色散補(bǔ)償量點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于最小BER點(diǎn))處具有約50％的值，并且從0到1的校正比隨著殘留色散變小而減小，并隨著殘留色散變大而增加。
因此，控制電路4基于從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量獲得從0到1的校正比，并沿著使從0到1的校正比可以接近50％的方向自動(dòng)控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量，由此，可以使BER變得最小。
在上述方案中，基于從0到1的校正比(即a/(a+b)，其中‘a(chǎn)’表示從0到1的校正位的數(shù)量，‘b’表示從1到0的校正位的數(shù)量)來(lái)執(zhí)行可變色散補(bǔ)償器1的自動(dòng)控制。但是，也可以另選地采用錯(cuò)誤位0的數(shù)量的比值，即a/(a+b)，其中‘a(chǎn)’表示錯(cuò)誤位0的數(shù)量(即，每一個(gè)具有值‘0’的錯(cuò)誤位的數(shù)量)，‘b’表示錯(cuò)誤位1的數(shù)量(即，每一個(gè)具有值‘1’的錯(cuò)誤位的數(shù)量)。
在這種情況下，由誤差校正電路3提供的誤碼信息可以另選地包括誤碼率以及錯(cuò)誤位0的數(shù)量和錯(cuò)誤位1的數(shù)量。
由于上述(a+b)表示誤碼的總和，所以可以容易地通過(guò)將該數(shù)除以相關(guān)的時(shí)間間隔來(lái)根據(jù)該數(shù)量計(jì)算誤碼率(每單位時(shí)間產(chǎn)生的錯(cuò)誤的數(shù)量)。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的由控制部分4執(zhí)行的色散補(bǔ)償控制處理的流程圖。在每一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)該處理。首先，在步驟S10中，確定BER是否為最小值。當(dāng)BER是最小值時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理。另一方面，當(dāng)BER不是最小值時(shí)，執(zhí)行步驟S12。在步驟S12中，確定上述從0到1的校正比是小于50％、正好是50％還是大于50％。當(dāng)從0到1的校正比小于50％時(shí)，在步驟S14中，以可以使殘留色散量增加的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。另一方面，當(dāng)從0到1的校正比正好是50％時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理。當(dāng)從0到1的校正比大于50％時(shí)，在步驟S16中，以可以使殘留色散量減小的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。
在步驟S10中也可以確定BER是否未超過(guò)一預(yù)定閾值，而不是確定BER是否為最小值。在這種情況下，當(dāng)BER小于該預(yù)定閾值時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理，而當(dāng)BER超過(guò)該閾值時(shí)，從步驟S12開始執(zhí)行該處理。該另選方案也可以應(yīng)用于下述的任何其他實(shí)施例。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以根據(jù)從0到1的校正比確定應(yīng)該響應(yīng)于殘留色散量偏離最佳量來(lái)增加或減小色散補(bǔ)償量。因此，可以避免在色散補(bǔ)償控制處理中增大BER的風(fēng)險(xiǎn)。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的色散補(bǔ)償裝置的方框圖。該實(shí)施例與圖4中所示實(shí)施例的不同之處在于將在光接收電路2中獲得的OSNR(光信噪比)提供給控制電路4，該控制電路4根據(jù)BER、OSNR和從0到1的校正比來(lái)自動(dòng)控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的由控制部分4執(zhí)行的色散補(bǔ)償控制處理的流程圖。在每一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)該處理。首先，在步驟S10中，確定BER是否為最小值。當(dāng)BER是最小值時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理。另一方面，當(dāng)BER不是最小值時(shí)，執(zhí)行步驟S11。在步驟S11中，確定所給定的OSNR是否從先前的處理中給定的OSNR劣化。當(dāng)OSNR劣化(步驟S11中的‘是’)時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理。另一方面，當(dāng)OSNR沒(méi)有劣化(步驟S11中的‘否’)時(shí)，執(zhí)行步驟S12。
在步驟S12中，確定從0到1的校正比是小于50％、正好是50％、還是大于50％。當(dāng)從0到1的校正比小于50％時(shí)，在步驟S14中，以可以使殘留色散量增加的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。另一方面，當(dāng)從0到1的校正比正好是50％時(shí)，結(jié)束當(dāng)前的處理。當(dāng)從0到1的校正比大于50％時(shí)，在步驟S16中，以可以使殘留色散量減小的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。
因此，根據(jù)第二實(shí)施例，當(dāng)OSNR劣化時(shí)停止色散補(bǔ)償控制處理。由此可以在OSNR暫時(shí)改變并且很快返回到原始狀態(tài)的情況下，避免不必要的色散補(bǔ)償控制。
換句話說(shuō)，根據(jù)第二實(shí)施例，可以在基于OSNR的暫時(shí)劣化而使BER劣化的情況下保持色散補(bǔ)償量的控制。
圖9表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的光傳輸系統(tǒng)的方框圖。如圖所示，通過(guò)光纖傳輸線路20將從光發(fā)送裝置10發(fā)送的光信號(hào)傳輸給光接收裝置30。
光發(fā)送裝置10包括線性調(diào)頻脈沖產(chǎn)生電路11，該線性調(diào)頻脈沖產(chǎn)生電路11將線性調(diào)頻脈沖提供給要發(fā)送的光傳輸信號(hào)。另外，還將誤差校正碼提供給該光傳輸信號(hào)。由此光纖傳輸線路20根據(jù)光纖本身的類型、長(zhǎng)度等向要發(fā)送的光信號(hào)提供波長(zhǎng)色散。在該光纖傳輸線路20中，可以設(shè)置光中繼器(未示出)。
圖10表示一個(gè)實(shí)施例中的上述線性調(diào)頻脈沖產(chǎn)生電路11的方框圖。由于輸入到激光二極管44的電流由所示的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置控制，所以該線性調(diào)頻脈沖設(shè)置意味著在光發(fā)送裝置10中通過(guò)在外部調(diào)制器45中選擇驅(qū)動(dòng)電路43中的工作點(diǎn)來(lái)改變激光二極管44的頻率。上述工作點(diǎn)的選擇通常由具有+1或-1的值的參數(shù)α來(lái)表示。
如圖10所示，將傳輸信號(hào)直接提供給選擇器42，或者在由非電路41反相后提供給選擇器42。當(dāng)給定的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為參數(shù)α＝+1時(shí)，選擇器42選擇直接提供的給定傳輸信號(hào)，而當(dāng)線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為參數(shù)α＝-1時(shí)，選擇器42選擇在經(jīng)過(guò)反相后提供的傳輸信號(hào)，并且將由此選擇的傳輸信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)電路43。驅(qū)動(dòng)電路43利用由此提供的傳輸信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部調(diào)制器45，該外部調(diào)制器45對(duì)由激光二極管44輸出的光進(jìn)行調(diào)制。
驅(qū)動(dòng)電路43以如下方式對(duì)由激光二極管44輸出的光進(jìn)行調(diào)制驅(qū)動(dòng)當(dāng)線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝+1時(shí)，將圖11所示的基準(zhǔn)電位Vth視為低電平(0)，而將高于基準(zhǔn)電位Vth的電位V1視為高電平(1)。另一方面，當(dāng)線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝-1時(shí)，執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動(dòng)，以使得將圖11所示的基準(zhǔn)電位Vth視為低電平(0)，而將低于基準(zhǔn)電位Vth的電位V2視為高電平(1)。
光接收裝置30采用圖4中所示的上述色散補(bǔ)償裝置。為了使從0到1的校正比接近50％，根據(jù)光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置確定應(yīng)該以哪個(gè)方向改變殘留色散量。
當(dāng)光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝+1時(shí)，如圖12所示，對(duì)于BER曲線IIIa，使得從0到1的校正比的校正比曲線IVa在最佳色散補(bǔ)償量處到達(dá)約50％；隨著殘留色散變小該值從此處開始減?。欢S著殘留色散變大該值從此處開始增加。另一方面，當(dāng)光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝-1時(shí)，如圖12所示，對(duì)于BER曲線IIIb，使得從0到1的校正比的校正比曲線IVb在最佳色散補(bǔ)償量處到達(dá)約50％；隨著殘留色散變小該值從此處開始增加；而隨著殘留色散變大該值從此處開始減小。
因此，當(dāng)α＝+1時(shí)，如參照?qǐng)D6所述，當(dāng)從0到1的校正比小于50％時(shí)，以可以增大殘留色散量的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量，而當(dāng)從0到1的校正比大于50％時(shí)，以可以減小殘留色散量的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。另一方面，相反地，當(dāng)α＝-1時(shí)，當(dāng)從0到1的校正比小于50％時(shí)，以可以減小殘留色散量的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量，而當(dāng)從0到1的校正比大于50％時(shí)，以可以增大殘留色散量的方向控制可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量。
通常由光接收裝置30來(lái)識(shí)別光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置是α＝+1還是α＝-1。但是，當(dāng)光接收裝置30沒(méi)有識(shí)別到光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置時(shí)，可以通過(guò)以下操作在光接收裝置30中確定光發(fā)送裝置10中的線性調(diào)頻脈沖設(shè)置是α＝+1還是α＝-1改變可變色散補(bǔ)償器1中的色散補(bǔ)償量，然后對(duì)由此產(chǎn)生的BER和從0到1的校正比的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
例如，在首次引入該系統(tǒng)時(shí)，改變光發(fā)送裝置10中的構(gòu)造等，光接收裝置30可以以上述方式首先確定線性調(diào)頻脈沖設(shè)置的值，然后，根據(jù)由此確定的參數(shù)α的值，執(zhí)行上述α＝+1的操作或者α＝-1的操作。
在由圖13中的實(shí)線代表的BER曲線中，在BER小于閾值‘b1’的第一區(qū)中，由于錯(cuò)誤位的數(shù)量較小，所以利用從0到1的校正量來(lái)優(yōu)化殘留色散量需要很長(zhǎng)的時(shí)間。在這種情況下，可以通過(guò)利用所提供的噪聲添加部分有意識(shí)地增加誤差校正的數(shù)量來(lái)減少優(yōu)化殘留色散量所需的時(shí)間。
圖14表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的色散(depression)補(bǔ)償裝置的方框圖。第三實(shí)施例與圖4中所示的實(shí)施例的不同之處在于提供了ASE光源6。僅在BER小于上述由誤差校正電路3提供的作為誤碼率的閾值‘b1’的情況下，ASE光源6才工作，因此，由此產(chǎn)生ASE(放大自發(fā)性輻射)光。然后通過(guò)多路復(fù)用器7將該ASE光混合到從可變色散補(bǔ)償器1輸出的光信號(hào)中。
因此，OSNR劣化，并且因此，BER曲線退化為圖13中由虛線表示的BER曲線，其中，最優(yōu)補(bǔ)償量處的BER處于第二區(qū)中，該BER大于‘b1’但小于‘b2’。第二區(qū)是使誤差校正位的數(shù)量大到某種程度的區(qū)，但是第二區(qū)處于能夠進(jìn)行誤差校正的范圍內(nèi)。通過(guò)由此有意地增大BER，由于相應(yīng)地增大了誤差校正位的數(shù)量，所以例如可以有效地減少完成圖6所示的控制操作所需的時(shí)間。因此，可以減少優(yōu)化殘留色散量所需的時(shí)間。
圖15表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變型實(shí)施例的色散補(bǔ)償裝置的方框圖。在該變型實(shí)施例中，提供了噪聲產(chǎn)生電路8而不是ASE光源6。僅在BER小于上述由誤差校正電路3提供的作為誤碼率的閾值‘b1’的情況下，噪聲產(chǎn)生電路8才工作，因此，由此產(chǎn)生電白噪聲。然后將該白噪聲提供給光接收電路2，在此將該白噪聲混合到已經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的所接收信號(hào)中。
因此，BER曲線退化為圖13中由虛線表示的BER曲線，其中，最優(yōu)補(bǔ)償量處的BER處于第二區(qū)中，該BER大于‘b1’但小于‘b2’。第二區(qū)是使誤差校正位的數(shù)量大到某種程度的區(qū)，但是第二區(qū)處于能夠進(jìn)行誤差校正的范圍內(nèi)。通過(guò)由此有意地增大BER，由于相應(yīng)地增大了誤差校正位的數(shù)量，所以例如可以有效地減少完成圖6所示的控制操作所需的時(shí)間。因此，可以減少優(yōu)化殘留色散量所需的時(shí)間。
接下來(lái)說(shuō)明不能通過(guò)在色散補(bǔ)償設(shè)備(裝置)本身中提供諸如ASE光源的噪聲添加部分來(lái)有意識(shí)地提高誤差校正量的情況。
圖16表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的方框圖。如圖所示，在發(fā)送端的波長(zhǎng)多路復(fù)用傳輸裝置50包括發(fā)送器510到51n、波長(zhǎng)多路復(fù)用部分52和傳輸光放大器53。
發(fā)送器510生成監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)λ0的光信號(hào)，并將該光信號(hào)提供給波長(zhǎng)多路復(fù)用部分52。發(fā)送器511到51n分別將諸如SONET(同步光網(wǎng)絡(luò))、GbE(千兆以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo)))標(biāo)準(zhǔn)等的給定光信號(hào)轉(zhuǎn)換成窄帶中彼此不同的波長(zhǎng)λ1到λn的各個(gè)光信號(hào)，以進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用，并將這些信號(hào)提供給波長(zhǎng)多路復(fù)用部分52。
通過(guò)傳輸光放大器53將在波長(zhǎng)多路復(fù)用部分52中進(jìn)行了多路復(fù)用的波長(zhǎng)多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行放大，并發(fā)送給光纖傳輸線路62，并由此發(fā)送給接收端的波長(zhǎng)多路復(fù)用傳輸裝置70。
接收端的波長(zhǎng)多路復(fù)用裝置70包括接收光放大器71、可變色散補(bǔ)償器72、接收光放大器73、波長(zhǎng)多路分解部分74、接收器750到75n、控制電路76和ASE光源77。通過(guò)接收放大器71對(duì)從光纖傳輸線路62接收的波長(zhǎng)多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行放大，并在經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器72之后由接收放大器73再次放大，然后提供給波長(zhǎng)多路分解器74，由此將其多路分解成波長(zhǎng)λ0到λn的各個(gè)光信號(hào)。
相應(yīng)的接收器750到75n接收相應(yīng)波長(zhǎng)的光信號(hào)，并將這些光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，執(zhí)行諸如時(shí)鐘再現(xiàn)、數(shù)據(jù)識(shí)別等的已知接收處理，并對(duì)由此獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行誤差校正。具有監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)λ0的接收器750獲得BER和誤差校正內(nèi)容，并將由此獲得的信息提供給控制電路76。
控制電路76執(zhí)行可變色散補(bǔ)償器72中的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償量的自動(dòng)控制，以基于從接收器750提供的BER(誤碼率)和誤差校正內(nèi)容，來(lái)減少?gòu)目勺兩⒀a(bǔ)償器72輸出的光信號(hào)中的誤碼。而且，僅當(dāng)從接收器750提供的BER不大于圖13中所示的‘b1’時(shí)，控制電路76操作由此產(chǎn)生ASE光的ASE光源77，然后在多路復(fù)用器78中將該ASE光混合到從波長(zhǎng)多路分解器74輸出的監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)λ0的光信號(hào)中。
因此，圖13中由實(shí)線表示的BER曲線退化為由虛線表示的BER曲線，響應(yīng)于BER的退化而使誤差校正位的數(shù)量增加，因此，可以有效地減少利用從0到1的校正比來(lái)優(yōu)化殘留色散量所需的時(shí)間。在該構(gòu)造中，由于由此僅將ASE光插入監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)光中，所以可以執(zhí)行色散補(bǔ)償量的控制而不會(huì)實(shí)際劣化任何其他波長(zhǎng)的光信號(hào)的BER。還可以采用諸如上面提到的噪聲產(chǎn)生電路來(lái)替換ASE光源77。
此外，盡管采用從0到1的校正比來(lái)確定響應(yīng)于BER的劣化而增加或減小色散補(bǔ)償量的方向，但是如上所述，也可以另選地采用校正位的比值(即‘0’錯(cuò)誤位的數(shù)量‘a(chǎn)’對(duì)于上述數(shù)量‘a(chǎn)’和‘1’錯(cuò)誤位的數(shù)量‘b’的總和的比值，即a/(a+b))。
應(yīng)該注意，上述可變色散補(bǔ)償器1或72與可變色散補(bǔ)償部分相對(duì)應(yīng)；光接收電路2或接收器750與光接收部分相對(duì)應(yīng)；誤差校正電路5或接收器750與誤差校正部分相對(duì)應(yīng)；控制電路4或76與控制部分相對(duì)應(yīng)；ASE光源6或77以及多路復(fù)用器7或78與ASE光混合部分相對(duì)應(yīng)；而噪聲產(chǎn)生電路8與噪聲混合部分相對(duì)應(yīng)。
此外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的基本概念的情況下進(jìn)行多種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法，包括以下步驟a)通過(guò)使由所述傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)進(jìn)行色散補(bǔ)償，所述方法的特征在于所述方法還包括以下步驟b)根據(jù)從已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)中的一種類型的碼的誤碼信息，來(lái)控制所述可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
2.一種對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法，包括以下步驟a)通過(guò)使由所述傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)進(jìn)行色散補(bǔ)償，所述方法的特征在于所述方法還包括以下步驟b)根據(jù)從已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)中包括各種類型的碼的誤碼率和誤差數(shù)量的誤碼信息，來(lái)控制所述可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
3.一種對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償方法，包括以下步驟a)通過(guò)使由所述傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)執(zhí)行色散補(bǔ)償，所述方法的特征在于所述方法還包括以下步驟b)根據(jù)從已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)中的誤碼信息，來(lái)控制所述可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的色散補(bǔ)償方法，其特征在于所述誤碼信息包括從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量之間的比率。
5.一種對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償裝置，其包括可變色散補(bǔ)償部分，用于對(duì)從所述傳輸線路提供的光信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償；光接收部分，用于接收已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)，并獲得所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及誤差校正部分，用于對(duì)從所述光接收部分獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行誤差校正，所述色散補(bǔ)償裝置的特征在于所述誤差校正部分獲得一種類型的校正碼的誤碼信息；并且所述色散補(bǔ)償裝置還包括控制部分，用于根據(jù)從所述誤差校正部分獲得的誤碼信息，控制所述可變色散補(bǔ)償部分中的色散補(bǔ)償量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述控制部分根據(jù)所述光接收部分中的光信號(hào)的誤碼信息和S/N比，控制所述可變色散補(bǔ)償部分中的色散補(bǔ)償量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述誤碼信息包括從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量；并且所述控制部分根據(jù)從0到1的校正比來(lái)增加或減小色散補(bǔ)償量，所述從0到1的校正比是從0到1的校正位的數(shù)量對(duì)于從0到1的校正位的數(shù)量和從1到0的校正位的數(shù)量的總和的比值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色散補(bǔ)償裝置，其特征在于在線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝+1的情況下，所述控制部分在所述從0到1的校正比小于50％時(shí)增大色散補(bǔ)償量，而在所述從0到1的校正比超過(guò)50％時(shí)減小色散補(bǔ)償量，當(dāng)該線性調(diào)頻脈沖設(shè)置為α＝-1時(shí)，所述控制部分顛倒增加或減小色散補(bǔ)償量的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色散補(bǔ)償裝置，還包括ASE光混合部分，用于在所述從0到1的校正位的數(shù)量和所述從1到0的校正位的數(shù)量的相應(yīng)值較小時(shí)，將ASE光混合到由所述可變色散補(bǔ)償部分輸出的光信號(hào)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色散補(bǔ)償裝置，還包括噪聲混合部分，用于在所述從0到1的校正位的數(shù)量和所述從1到0的校正位的數(shù)量的相應(yīng)值較小時(shí)，將噪聲混合到由所述光接收部分中的光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換而獲得的信號(hào)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述ASE光混合部分將所述ASE光混合到從由所述可變色散補(bǔ)償部分輸出的光信號(hào)中分離的監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)的光中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的色散補(bǔ)償裝置，其特征在于所述噪聲混合部分將所述噪聲混合到在所述光接收部分中由監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)的光的光電轉(zhuǎn)換而獲得的信號(hào)中，該監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)的光是從由所述可變色散補(bǔ)償部分輸出的光信號(hào)中分離而得到的。
全文摘要
色散補(bǔ)償方法和色散補(bǔ)償裝置。一種色散補(bǔ)償方法，用于對(duì)光傳輸線路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償，該方法包括以下步驟a)通過(guò)使從傳輸線路提供的光信號(hào)經(jīng)過(guò)可變色散補(bǔ)償器來(lái)執(zhí)行色散補(bǔ)償；以及b)根據(jù)與由接收已經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償?shù)墓庑盘?hào)而獲得的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)中的一種類型的碼相對(duì)應(yīng)的誤碼信息，控制可變色散補(bǔ)償器中的色散補(bǔ)償量。
文檔編號(hào)G02B6/34GK1674475SQ20041005577
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者吉本匡宏, 高桑誠(chéng), 泉太, 細(xì)川高宏 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社