專利名稱：操作具有比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有給定比特率的比特至比特(bit-to-bit)極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)，其中該光發(fā)送系統(tǒng)包括雙折射單元和/或判決電路。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的光發(fā)送系統(tǒng)，并且涉及光發(fā)送系統(tǒng)的相應(yīng)接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
使用比特至比特極化交織比特流以減少例如傳輸期間的非線性效應(yīng)是公知的。在雙折射單元的輔助下補(bǔ)償所謂的極化模式散射也是公知的。然而，這種補(bǔ)償需要眼睛監(jiān)視器，而眼睛監(jiān)視器不能很好地處理上述比特至比特極化交織比特流。對(duì)于公知的光發(fā)送系統(tǒng)的判決電路來(lái)說(shuō)也是如此。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種操作具有比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)的方法，該方法克服了由極化模式散射引起的問(wèn)題。
該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該目的還通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求2或8的光發(fā)送系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求3或9的用于光發(fā)送系統(tǒng)的接收系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，上述雙折射單元和/或判決電路由頻率為上述比特率的一半的觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明，上述雙折射單元和/或判決電路僅使用該比特流的每隔一個(gè)的比特。這一點(diǎn)導(dǎo)致這些比特通常僅被對(duì)應(yīng)于相同極化的雙折射單元和/或判決電路使用。所以，對(duì)該比特流的連續(xù)比特的所謂的與極化相關(guān)的損耗的不同影響不影響該雙折射單元和/或判決電路。因此，可以用上述眼睛監(jiān)視器補(bǔ)償上述極化模式散射，而不會(huì)帶來(lái)進(jìn)一步的問(wèn)題。
根據(jù)以下對(duì)由附圖所示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明進(jìn)一步的特征、應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得明顯。代表本發(fā)明主題的所有描述和示出的特征本身或其任何組合，獨(dú)立于附圖中的描述及其表示，并且獨(dú)立于獨(dú)立權(quán)利要求或從屬權(quán)利要求的組合。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的具有比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)實(shí)施例的示意框圖；圖2示出光發(fā)送系統(tǒng)上傳輸?shù)谋忍亓鞯倪B續(xù)比特的示意圖；圖3示出用于在根據(jù)本發(fā)明的光發(fā)送系統(tǒng)內(nèi)接收比特至比特極化交織比特流的接收系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性框圖；以及圖4示出例如用于圖3的接收系統(tǒng)的判決電路的實(shí)施例的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出包括光纖11的光發(fā)送系統(tǒng)10。比特流在光纖11中以比特至比特極化交織格式發(fā)送。該格式具有一個(gè)特性，即比特流的連續(xù)比特具有正交極化。
光纖11上的比特流具有比特率BR，例如40Gbit/s。
將光纖11耦合至包括光雙折射單元12的接收系統(tǒng)。這些雙折射單元12由通過(guò)計(jì)算電路14產(chǎn)生的電信號(hào)13控制。雙折射單元12用于依靠電信號(hào)13補(bǔ)償比特流的連續(xù)比特的極化特性。
根據(jù)雙折射單元12的輸出，將比特流轉(zhuǎn)發(fā)到用于進(jìn)一步處理尤其是用于檢測(cè)的接收機(jī)15。在雙折射單元12的輸出端的波束分離器16將比特流的一部分強(qiáng)度，例如比特流的1％的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)發(fā)到眼睛監(jiān)視器17。
在眼睛監(jiān)視器17中，提供與該眼睛監(jiān)視器接收的光比特流相關(guān)的電信號(hào)18，并且該電信號(hào)例如可以由光電二極管生成。此外，還提供始終在最大值和最小值之間增加和減少的可變門(mén)限值19。眼睛監(jiān)視器17包括接收電信號(hào)18和門(mén)限值19的判決觸發(fā)器20。而且，判決觸發(fā)器20接收具有固定頻率的觸發(fā)信號(hào)21，其觸發(fā)該判決觸發(fā)器20輸出信號(hào)的生成。
在觸發(fā)信號(hào)21的觸發(fā)下，判決觸發(fā)器20將實(shí)際接收的信號(hào)18和可變門(mén)限值19進(jìn)行比較。根據(jù)信號(hào)18是大于還是小于門(mén)限值19，判決觸發(fā)器20在其輸出端生成二進(jìn)制值“1”或“0”。
將判決觸發(fā)器20的輸出連接到在時(shí)間上積分所接收的二進(jìn)制值的積分器22?；谠摲e分，得到眼睛監(jiān)視器17的結(jié)果輸出信號(hào)23，該信號(hào)表示由眼睛監(jiān)視器17接收的光比特流的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于由眼睛監(jiān)視器17接收的比特流是從轉(zhuǎn)發(fā)到接收機(jī)15的光比特流中分離出來(lái)的，因此輸出信號(hào)23還表示轉(zhuǎn)發(fā)到接收機(jī)15的光比特流的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
將輸出信號(hào)23轉(zhuǎn)發(fā)到計(jì)算電路14，并且將該信號(hào)用于生成影響雙折射單元12的電信號(hào)13。為了提高轉(zhuǎn)發(fā)到接收機(jī)15的光比特流質(zhì)量，根據(jù)給定算法，通過(guò)計(jì)算電路14完成電信號(hào)13的生成。
如前所述，以具有連續(xù)比特的正交極化的比特至比特極化交織格式在光纖11上傳輸比特流。由于正交極化的原因，光纖11的所謂的與極化相關(guān)的損耗對(duì)連續(xù)比特具有不同影響。特別地，連續(xù)比特的衰減沿光纖11而不同，其中每隔一個(gè)比特，衰減大致相同。
這種效果如圖2所示，圖中示出了時(shí)間軸t上的四個(gè)連續(xù)比特。第一和第三比特具有平行極化，并且第二和第四比特具有正交極化。由于沿光纖11的與極化相關(guān)的損耗，第一和第三比特相對(duì)于第二和第四比特具有更高的強(qiáng)度，其中第一和第三比特的強(qiáng)度幾乎相同，并且第二和第四比特的強(qiáng)度也幾乎相同。由于正交極化，第一和第三比特相對(duì)于第二和第四比特的強(qiáng)度差D是基于這些比特的不同衰減的。
根據(jù)本發(fā)明，觸發(fā)信號(hào)21的頻率對(duì)應(yīng)于光纖11上的比特流的比特率BR的一半。因此，觸發(fā)信號(hào)21的頻率是BR/2。結(jié)果，僅將上述比特流的每隔一個(gè)比特用于眼睛監(jiān)視器17中。這一點(diǎn)由圖2中的箭頭24示出。
觸發(fā)信號(hào)21的頻率值BR/2導(dǎo)致通常僅將電信號(hào)18的那些脈沖用于對(duì)應(yīng)于具有相同極化的比特的眼睛監(jiān)視器17。所以，上述與極化相關(guān)的損耗對(duì)比特流的連續(xù)比特的不同影響不影響眼睛監(jiān)視器17的輸出信號(hào)23。從圖2的箭頭24來(lái)看，這一點(diǎn)很顯然。因此，由輸出信號(hào)23提供的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立于上述沿光纖11的與極化相關(guān)的損耗。
因此，圖1的光發(fā)送系統(tǒng)10適合于補(bǔ)償也影響到沿光纖11傳輸?shù)谋忍亓鞯谋忍氐乃^的極化模式散射。這種極化模式散射導(dǎo)致的任何比特流質(zhì)量的降低由眼睛監(jiān)視器17檢測(cè)，并且借助于計(jì)算電路14和雙折射單元12進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，圖1的發(fā)送系統(tǒng)10適合于補(bǔ)償與以比特至比特極化交織格式在光纖中傳輸?shù)谋忍亓飨嚓P(guān)的極化模式散射。
圖3示出用于接收光發(fā)送系統(tǒng)的比特至比特極化交織比特流的接收系統(tǒng)30?？梢詫⒔邮障到y(tǒng)30用作圖1的光發(fā)送系統(tǒng)10的接收機(jī)15。然而，還可以將接收系統(tǒng)30獨(dú)立于圖1用于另一光發(fā)送系統(tǒng)。
接收系統(tǒng)30包括適合于對(duì)例如在發(fā)送系統(tǒng)的光纖上傳輸?shù)墓膺M(jìn)行檢測(cè)的電光敏元件31，例如光電二極管。光敏元件31的這種功能在圖3中用箭頭32示出。
由光敏元件31接收的比特流具有比特率BR，例如40Gbit/s。
光敏元件31生成轉(zhuǎn)發(fā)到兩個(gè)判決電路33、34的電信號(hào)。判決電路33、34中的每一個(gè)都由具有固定頻率的通用觸發(fā)信號(hào)35觸發(fā)。然而，用于兩個(gè)判決電路33、34的觸發(fā)信號(hào)35具有大小為該觸發(fā)信號(hào)周期的一半的相移。該相移由圖3中的方框36表示。
如前所述，以具有連續(xù)比特的正交極化的比特至比特極化交織格式，傳輸由光敏元件31接收的比特流。由于這些正交極化，在通過(guò)光纖傳輸期間，出現(xiàn)對(duì)連續(xù)比特具有不同影響的所謂與極化相關(guān)的損耗。特別地，連續(xù)比特的衰減不同，其中每隔一個(gè)比特，衰減大致相同。
這種效果如圖2所示，圖中示出了時(shí)間軸t上的四個(gè)連續(xù)比特。第一和第三比特具有平行極化，并且第二和第四比特具有正交極化。由于沿光纖傳輸期間的與極化相關(guān)的損耗，第一和第三比特相對(duì)于第二和第四比特具有更高的強(qiáng)度，其中第一和第三比特的強(qiáng)度幾乎相同，并且第二和第四比特的強(qiáng)度也幾乎相同。由于第二和第四比特的正交極化，第一和第三比特相對(duì)于第二和第四比特的強(qiáng)度差D是基于這些比特的不同衰減的。
根據(jù)本發(fā)明，觸發(fā)信號(hào)35的頻率對(duì)應(yīng)于由光敏元件31接收的比特流的比特率BR的一半。因此，觸發(fā)信號(hào)35的頻率值為BR/2。
觸發(fā)信號(hào)35的上述頻率值BR/2導(dǎo)致僅將具有相同極化的比特用于兩個(gè)判決電路33、34中的每一個(gè)。因此，對(duì)比特流的連續(xù)比特的上述與極化相關(guān)的損耗的不同影響不影響由兩個(gè)判決電路33、34生成的判決。
從圖2的箭頭24來(lái)看，這一點(diǎn)很顯然。由于觸發(fā)信號(hào)35的頻率值BR/2，通過(guò)同一個(gè)判決電路，例如通過(guò)判決電路33處理這些由箭頭24表示的比特。結(jié)果，判決電路33所生成的判決獨(dú)立于上述與極化相關(guān)的損耗。對(duì)于圖2所示的其它比特來(lái)說(shuō)同樣如此。由于所述相移36，通過(guò)兩個(gè)判決電路中的另一個(gè)，即通過(guò)判決電路34處理這些比特。結(jié)果，判決電路34生成的判決也獨(dú)立于上述與極化相關(guān)的損耗。
因此，圖3的接收系統(tǒng)30適合于生成與以比特至比特極化交織格式在光纖中傳輸?shù)谋忍亓飨嚓P(guān)的判決，其中這些判決獨(dú)立于光纖上的與極化相關(guān)的損耗。
圖4示出接收系統(tǒng)的判決電路40?？梢詫⑴袥Q電路40用作圖3的判決電路33或判決電路34。然而，也可以將圖4的判決電路40獨(dú)立地用于圖3。
圖4的判決電路40包括兩個(gè)判決觸發(fā)器41、42、接地電容43和比較器44。將輸入信號(hào)45提供給判決電路40。兩個(gè)判決觸發(fā)器41、42中的每一個(gè)接收輸入信號(hào)45和門(mén)限值46。而且，兩個(gè)判決觸發(fā)器41、42中的每一個(gè)接收具有固定頻率的觸發(fā)信號(hào)47，并且在兩個(gè)觸發(fā)器41、42之間沒(méi)有相移。
將第二判決觸發(fā)器42的輸出信號(hào)連到電容43和比較器44。并將參考值48轉(zhuǎn)發(fā)到比較器44。參考值48是對(duì)應(yīng)于由二進(jìn)制值“1”和“0”組成的等價(jià)數(shù)的模擬值。將門(mén)限值46作為比較器44的輸出。第一觸發(fā)器44的輸出構(gòu)成判決電路40的輸出信號(hào)49。
第一判決觸發(fā)器41用于判決所接收的輸入信號(hào)45是否具有二進(jìn)制值“1”或“0”。第二判決觸發(fā)器42用于控制門(mén)限值46，以便提高由第一判決觸發(fā)器41執(zhí)行的判決的質(zhì)量。
通過(guò)電容43、根據(jù)大量的比特合成第二判決觸發(fā)器42的輸出信號(hào)，然后將該輸出信號(hào)與參考值48進(jìn)行比較。假設(shè)光敏元件31接收的比特在時(shí)間上具有二進(jìn)制值“1”和“0”組成的等價(jià)數(shù)。如果第二判決觸發(fā)器42作出的所有判決都是對(duì)的，則第二判決觸發(fā)器42的積分的輸出信號(hào)將與參考值48相等。結(jié)果，門(mén)限值46將保持不變。
然而，例如由于光纖上的與極化相關(guān)的損耗，光敏元件31接收的比特隨時(shí)間而變化。這將導(dǎo)致第二判決觸發(fā)器42作出錯(cuò)誤的判決。結(jié)果，第二判決觸發(fā)器42的積分輸出信號(hào)偏離值0.5，并因此偏離參考值48。然后，比較器44以使所述偏離最小化的方式影響門(mén)限值46。這表示通過(guò)比較器44進(jìn)行對(duì)門(mén)限值46的所述控制，這種控制的結(jié)果是判決電路40獨(dú)立于沿光纖的比特變化。
判決觸發(fā)器41、42都將所控制的門(mén)限值46與接收到的輸入信號(hào)45進(jìn)行比較。因此，通常基于所控制的門(mén)限值46執(zhí)行第一判決觸發(fā)器41的判決，即判決接收的輸入信號(hào)45是否具有二進(jìn)制值“1”或“0”。因此，例如由于與極化相關(guān)的損耗，輸出信號(hào)49與沿光纖的比特變化相獨(dú)立。于是，所接收比特的誤比特率降低。
權(quán)利要求
1.一種操作具有給定比特率(BR)的比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)的方法，其中所述光發(fā)送系統(tǒng)包括雙折射單元和/或判決電路，其特征在于所述雙折射單元和/或判決電路由頻率為上述比特率的一半(BR/2)的觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)。
2.一種具有給定比特率(BR)的比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)，包括雙折射單元(12)；以及用于影響所述雙折射單元(12)的眼睛監(jiān)視器(17)，其特征在于所述眼睛監(jiān)視器(17)由頻率為上述比特率的一半(BR/2)的觸發(fā)信號(hào)(21)觸發(fā)。
3.一種用于具有給定比特率(BR)的比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)的接收系統(tǒng)，包括雙折射單元(12)；以及用于影響雙折射單元(12)的眼睛監(jiān)視器(17)，其特征在于所述眼睛監(jiān)視器(17)由頻率為上述比特率的一半(BR/2)的觸發(fā)信號(hào)(21)觸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送系統(tǒng)或根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收系統(tǒng)，其特征在于所述眼睛監(jiān)視器(17)接收從所述雙折射單元(12)轉(zhuǎn)發(fā)到接收機(jī)(15)的一部分比特流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)送系統(tǒng)或接收系統(tǒng)，其特征在于所述眼睛監(jiān)視器包括比較器(20)，并且所述比較器(20)將眼睛監(jiān)視器(17)所接收的比特流與在始終最大值和最小值之間增大和減小的門(mén)限值(19)進(jìn)行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送系統(tǒng)或接收系統(tǒng)，其特征在于所述比較器(20)由所述觸發(fā)信號(hào)(21)觸發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送系統(tǒng)或接收系統(tǒng)，其特征在于在時(shí)間上積分所述比較器(20)的輸出信號(hào)。
8.一種具有給定比特率(BR)的比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)，包括光敏元件(31)，其特征在于將所述光敏元件(31)的輸出信號(hào)提供給由頻率為所述比特率的一半(BR/2)的觸發(fā)信號(hào)(35)觸發(fā)的兩個(gè)判決電路(33、34)。
9.一種用于具有給定比特率(BR)的比特至比特極化交織比特流的光發(fā)送系統(tǒng)的接收系統(tǒng)，包括光敏元件(31)，其特征在于將所述光敏元件(31)的輸出信號(hào)提供給由頻率為所述比特率的一半(BR/2)的觸發(fā)信號(hào)(35)觸發(fā)的兩個(gè)判決電路(33、34)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)送系統(tǒng)或根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收系統(tǒng)，其特征在于用于兩個(gè)判決電路(33、34)的所述觸發(fā)信號(hào)(35)具有大小為該觸發(fā)信號(hào)(35)周期的一半的相移(36)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)送系統(tǒng)或根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)判決電路(33、34)中的每一個(gè)都包括兩個(gè)判決觸發(fā)器(41、42)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)送系統(tǒng)或接收系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)判決電路(41、42)由所述觸發(fā)信號(hào)(35)觸發(fā)，該觸發(fā)信號(hào)不具有在兩個(gè)判決觸發(fā)器(41、42)之間的相移。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)送系統(tǒng)或接收系統(tǒng)，其特征在于將兩個(gè)判決觸發(fā)器之一(42)用于控制門(mén)限值(46)。
全文摘要
本發(fā)明涉及操作光發(fā)送系統(tǒng)的方法。該發(fā)送系統(tǒng)具有給定比特率的比特至比特(bit－to－bit)極化交織比特流。該發(fā)送系統(tǒng)包括雙折射單元和/或判決電路。該雙折射單元和/或判決電路由頻率為上述比特率的一半的觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)。
文檔編號(hào)H04B10/532GK1700619SQ20051006605
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者加布里埃爾·沙萊, 埃爾旺·科貝爾 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司