專利名稱：一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光通訊領(lǐng)域，特別一種實(shí)現(xiàn)光差分正交相位鍵控(DQPSK， Differential Quaternary Phase-Shift Keying)調(diào)制信號的解調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
DQPSK是在QPSK和0QPSK基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種線性窄帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)。DQPSK 調(diào)制格式相對于其他調(diào)制格式具有很多優(yōu)點(diǎn)。在WD匪系統(tǒng)中，DQPSK信號對于噪聲、非線 性效應(yīng)和相干串?dāng)_具有更高的容忍度。借助DQPSK碼型可有效提高無補(bǔ)償情況下信號的色 散和PMD容限。它具有更高的頻譜效率，是目前唯一能夠在一個(gè)50GHz通道間隔的系統(tǒng)中 實(shí)現(xiàn)40Gb/s速率處理的調(diào)制技術(shù)。 與另一種差分相移鍵控調(diào)制技術(shù)DPSK調(diào)制相比，DQPSK調(diào)制可將系統(tǒng)容量提高至 兩倍。這是由于DQPSK信號每兩個(gè)光脈沖之間的相位差都包含了兩個(gè)比特的信息，而DPSK 僅僅包含一個(gè)比特的信息。此外，由于采用平衡探測，使得DQPSK信號接收機(jī)的靈敏度相比 傳統(tǒng)的開關(guān)鍵控格式提高了 3dB DQPSK調(diào)制信號必須將相位信息解調(diào)成振幅信息才能接收。也就是說，差分相移鍵 控信號的接收端必須要增加一個(gè)解調(diào)器，所以說DQPSK解調(diào)器的設(shè)計(jì)是DQPSK傳輸技術(shù)中 最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。技術(shù)上固有的優(yōu)勢加上產(chǎn)業(yè)鏈的促進(jìn)成熟，DQPSK解調(diào)技術(shù)跟隨DPSK/ DQPSK調(diào)制技術(shù)即將走向全面商用。 DQPSK解調(diào)裝置是DPSK解調(diào)模塊的升級版，因此在對DQPSK解調(diào)原理進(jìn)行描述時(shí)， 有必要先介紹DPSK的解調(diào)原理。傳統(tǒng)的DPSK解調(diào)模塊采用的是延遲干涉儀原理，從分光 鏡BS到兩個(gè)全反射鏡的往返時(shí)延差正好與待解調(diào)信號的速率相匹配，則能夠從相鄰bit信 號的相位變化中將實(shí)際信號提取出來。例如待解調(diào)信號速率為40Gb/s，則兩路而DQPSK解 調(diào)裝置可看作是兩個(gè)匹配的DLI，即兩個(gè)匹配的DPSK解調(diào)模塊的組合，與DPSK解調(diào)模塊相 同，DQPSK解調(diào)裝置中的兩個(gè)DPSK解調(diào)模塊，其形成干涉的兩路光程具有與待解調(diào)信號速 率相匹配的時(shí)延差。與DPSK解調(diào)模塊不同的，DQPSK解調(diào)裝置內(nèi)兩個(gè)DPSK解調(diào)模塊形成干 涉的兩路光程往返時(shí)延差只有DPSK的一半，即與待解調(diào)信號速率的一半相匹配。此外，兩 個(gè)DPSK解調(diào)模塊形成干涉的兩路光程還要嚴(yán)格保證分別具有+ II /4和-II /4的相位差。 由DQPSK解調(diào)裝置輸出的四路干涉光譜，以解調(diào)100Gb/s的信號速率為例，經(jīng)解調(diào)得出來的 信號光譜圖中，每路輸出的FSR為50GHz，即DL I形成干涉的兩路光程時(shí)延差為20ps ;而
四路輸出光譜依次移動了 i/4個(gè)周期，相應(yīng)于相位上n /2，這是有每兩路光程之間+ II /4 和-n/4的相位差引起的。

發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控 解調(diào)器。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，由第一干涉儀和第二干涉儀，以及相應(yīng)的準(zhǔn)直器耦合連接實(shí)現(xiàn)，第一干涉儀和第二干 涉儀形成干涉的兩路光程具有與待解調(diào)信號速率的一半相匹配的時(shí)延差，通過調(diào)諧模塊嚴(yán) 格確保第一干涉儀和第二干涉儀之間的相位差為90度，其特征在于所述干涉儀至少一干 涉臂設(shè)有一擾動產(chǎn)生裝置，所述擾動裝置監(jiān)測功率A T判斷波形曲線C處于的位置，指導(dǎo)調(diào) 諧模塊調(diào)節(jié)兩路光程相位差。 其中，優(yōu)選方案為所述調(diào)諧模塊包括通過溫度變化來改變光程的熱電調(diào)諧。 其中，優(yōu)選方案為所述擾動產(chǎn)生裝置設(shè)置為壓電陶瓷，產(chǎn)生低頻擾動信號。 其中，優(yōu)選方案為所述第一干涉儀和第二干涉儀集成為一干涉儀，還包括輸入準(zhǔn) 直器，用于將初始輸入光準(zhǔn)直并偶和輸出；分光體將所述輸入光分成A路和B路，所述干涉 儀包括一分光器，將輸入光A路、B路分成相等的第一路和第二路；第一雙光纖準(zhǔn)直器，用于 正向輸入A路的光束，并反向輸出有第一干涉儀的A路第二分光路光束；第二雙光纖準(zhǔn)直 器，用于正向輸入B路的光束，并反向輸出有干涉儀輸入的B路第二光路光束；還包括一轉(zhuǎn) 向反射鏡，將A路的第一分光路光束、B路的第一路分光路光束反射轉(zhuǎn)向至輸入光同側(cè)分別 借由第二、四輸出準(zhǔn)直器輸出。
其中，優(yōu)選方案為所述干涉儀包括一分光器，其上包括一分光膜，將輸入的光束 分離成平行和垂直的兩束光，第一反射鏡，水平放置；第二反射鏡，垂直放置，將第一、二路 光束反射回分光膜，分光膜將返回的光束分離成兩書光束，一干涉臂之間至少設(shè)有一調(diào)諧 模塊，調(diào)諧兩路光程差，第二反射鏡設(shè)有一擾動裝置，帶動第二反射鏡反復(fù)震動，監(jiān)測功率 AT判斷波形曲線C處于的位置，指導(dǎo)調(diào)諧模塊調(diào)節(jié)兩路光程相位差。
其中，優(yōu)選方案為所述分光體可為一梯形分光棱鏡。
其中，優(yōu)選方案為所述反射鏡設(shè)置為三角形反射鏡。
這樣本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn) 1、本實(shí)用新型可以通過擾動裝置產(chǎn)生的波形曲線，從而通過監(jiān)測功率AT判斷波 形曲線C處于的位置，從而實(shí)現(xiàn)快速精確調(diào)整相位的效果。 2、本實(shí)用新型可以直接通過在一DLI的反光鏡上貼壓電陶瓷的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測判 斷的功能，使器件設(shè)計(jì)方便，效率更高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器的第一實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)圖。 圖2為通過擾動裝置使光信號波形曲線C在左右振蕩的示意圖。 圖3為本實(shí)用新型一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器的第二實(shí)施
例的正視圖。 圖4為本實(shí)用新型一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器的第二實(shí)施 例的剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器(DQPSK)的實(shí)施例進(jìn)一步說明。 圖1為本實(shí)用新型一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器的第一實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示光DQPSK信號的初始輸入光L經(jīng)過分光體12分成相等的兩束光 束第一路光L1、第二路光L2。第一路光L1、第二路光L2經(jīng)過同一DLI解調(diào)模塊中，下面將 主要對光信號第一光路Ll入射DLI解調(diào)模塊進(jìn)行詳細(xì)描述，光信號第一光路Ll進(jìn)入第一 雙光纖準(zhǔn)直器13的輸入端131，由延遲線干涉儀10有兩路干涉輸出第一分光光束Al和第 二分光光束A2，所述第二分光光束A1方向與入射光L1方向垂直。而第二分光路光束A2沿 原路返回由第一準(zhǔn)直光纖準(zhǔn)直器13的由第一雙光纖準(zhǔn)直器13的輸出端132輸出。該DLI 為一個(gè)邁克爾干涉儀的結(jié)構(gòu)，其由50%分光器14，45度傾斜排列；第一全反射鏡15，水平 位置排列；第二全反射鏡16，垂直排列放置。輸入光Ll經(jīng)過一個(gè)精密的50%分光器14的 分光面141分成第一光束A1和第二光束A2，第一束光束Al經(jīng)由一定距離達(dá)到第一全反射 鏡15經(jīng)由所述第一反射鏡15反射回分光器14的分光面141，所述分光面141將反射回的 第一束光束Al分成反射光束All和透射光束A12，同樣，第二光束A2經(jīng)過分光面141透射 后，經(jīng)由第二放射鏡16反射回分光面141，所述分光面141將反射回的第二光束A2分成反 射光束A21和透射光束A22。所述反射光束All與透射光束A22、透射光束A12與反射光束 A21分別發(fā)生干涉，得到兩路干涉輸出分別為干涉光束A10和干涉光束A20，所述干涉光束 A10借由第一雙光纖準(zhǔn)直器13的輸出端132輸出，干涉光束A20借由第一單光纖準(zhǔn)直器17 輸出。同樣的光路原理，光路過程不再累述，第二路光L2同樣經(jīng)過第二雙光纖準(zhǔn)直器18的 輸入端181輸入，借由分光器14分成第一光束Bl和第二光束B2，反射干涉后輸出干涉光束 B10和干涉光束B20，所述干涉光束B10借由第二雙光纖準(zhǔn)直器18的輸出端182輸出，干涉 光束B20借由第二單光纖準(zhǔn)直器19輸出。如圖2中所示為了微調(diào)上述兩干涉臂之間的光 程差，本實(shí)施例中，第一反射鏡15和分光器14之間設(shè)置有一調(diào)諧模塊142，分光器14和第 一反射鏡15形成第一干涉臂，分光器和第二反射鏡16形成第二干涉臂，調(diào)諧模塊142通過 調(diào)節(jié)溫度從而改變第一干涉臂和第二干涉臂之間的光程差，且所述第一反射鏡15非反光 面連有一擾動裝置20，該擾動裝置30為一壓電陶瓷，所述壓電陶瓷外接電路改變電壓，導(dǎo) 致光程差以一定頻率往返變化，從而使其輸出的相位-光功率的波形曲線在原點(diǎn)附近往返 振蕩。 圖2為通過擾動裝置30使光信號波形曲線C在左右振蕩的示意圖，如圖3所示 不難看出，依據(jù)原點(diǎn)橫向擴(kuò)展，橫坐標(biāo)中同等相位(Phase)變化量AP對應(yīng)縱坐標(biāo)功率變化 量AT，而波形曲線C越振蕩接近原點(diǎn)處，同等相位(Phase)變化量AP對應(yīng)縱坐標(biāo)功率變 化量AT1、 AT2、 AT3至lJ AT4越小。 本實(shí)施例可以通過圖3所示的曲線C中同等相位(Phase)變化量A P對應(yīng)縱坐標(biāo) 功率變化量AT1、 AT2、 AT3、 A T4的不同，這樣可以通過監(jiān)測功率AT判斷波形曲線C處 于的位置，從而調(diào)節(jié)調(diào)諧模塊142調(diào)節(jié)兩光程差，如果通過加熱電阻調(diào)節(jié)光程差，可以通過 監(jiān)測功率AT設(shè)定其具體的加熱功率，從而達(dá)到精確調(diào)整的效果。 如圖3、圖4所示光DQPSK信號的初始輸入光L由第一準(zhǔn)直器21輸入，經(jīng)過分光 棱鏡22分離成上下平行的兩束光束第一路光L1、第二路光L2。第一路光L1、第二路光L2 經(jīng)過同一DLI解調(diào)模塊中，下面將主要對光信號第一光路L1入射DLI解調(diào)模塊進(jìn)行詳細(xì)描 述，光信號第一光路Ll由延遲線干涉儀20有兩路干涉輸出第一分光光束Al和第二分光光束A2，所述第二分光光束A1方向與入射光L1方向垂直。而第二分光路光束A2沿原路返 回由第二準(zhǔn)直光纖準(zhǔn)直器23耦合輸出，該DLI為一個(gè)邁克爾干涉儀的結(jié)構(gòu)，其由50%分光 器24， 45度傾斜排列；第一三角形反射鏡25，水平位置排列；第二三角形反射鏡26，垂直排 列放置。輸入光Ll經(jīng)過一個(gè)精密的50%分光器24的分光面241分成第一光束Al和第二 光束A2，第一束光束Al經(jīng)由一定距離達(dá)到第一三角形反射鏡25經(jīng)由所述第一三角形反射 鏡反射回分光器24的分光面241，所述分光面241將反射回的第一束光束Al分成反射光 束All和透射光束A12，同樣，第二光束A2經(jīng)過分光面141透射后，經(jīng)由第二三角形反射鏡 26反射回分光面241，所述分光面241將反射回的第二光束A2分成反射光束A21和透射光 束A22。所述反射光束All與透射光束A22、透射光束A12與反射光束A21分別發(fā)生干涉， 得到兩路干涉輸出分別為干涉光束A10和干涉光束A20，所述干涉光束A10借由第二光纖準(zhǔn) 直器23的輸出，干涉光束A20借由第三單光纖準(zhǔn)直器27輸出。同樣的光路原理，光路過程 不再累述，第二路光L2借由分光器24分成第一光束Bl和第二光束B2，反射干涉后輸出干 涉光束B10和干涉光束B20，所述干涉光束B10借由第四光纖準(zhǔn)直器28輸出，干涉光束B20 借由第五光纖準(zhǔn)直器29輸出，由于光束Ll和光束L2由棱鏡分成上下平行的兩束光，這樣， 本實(shí)施例器件的正視圖，所述第二光纖準(zhǔn)直器23擋住第四光纖準(zhǔn)直器28，所述第三光纖準(zhǔn) 直器27擋住第五光纖準(zhǔn)直器29。 如圖3、圖4中所示本實(shí)施例中，第二三角形反射鏡26和分光器24之間設(shè)置有 一調(diào)諧模塊242，分光器24和第一三角形反射鏡25形成第一干涉臂，分光器24和第二三角 形反射鏡26形成第二干涉臂，調(diào)諧模塊342通過調(diào)節(jié)溫度從而改變第一干涉臂和第二干涉 臂之間的光程差，且所述第一反射鏡15非反光面連有一擾動裝置50，該擾動裝置50為一壓 電陶瓷，所述壓電陶瓷外接電路改變電壓，導(dǎo)致光程差以一定頻率往返變化，從而使其輸出 的相位_光功率的波形曲線在原點(diǎn)附近往返振蕩。 擾動裝置50的工作原理和實(shí)施例1中的工作原理一致，再次不再累述。 本實(shí)施例可以通過圖2所示的曲線C中同等相位(Phase)變化量A P對應(yīng)縱坐標(biāo)
功率變化量AT1、 AT2、 AT3、 A T4的不同，這樣可以通過監(jiān)測功率AT判斷波形曲線C處
于的位置，從而調(diào)節(jié)調(diào)諧模塊242調(diào)節(jié)兩光程差，如果通過加熱電阻調(diào)節(jié)光程差，可以通過
監(jiān)測功率AT設(shè)定其具體的加熱功率，從而達(dá)到精確調(diào)整的效果。 這樣本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn) 1.本實(shí)用新型可以通過擾動裝置產(chǎn)生的波形曲線，從而通過監(jiān)測功率AT判斷波 形曲線C處于的位置，從而實(shí)現(xiàn)快速精確調(diào)整相位的效果。 2.本實(shí)用新型可以直接通過在一 DLI的反光鏡上貼壓電陶瓷的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測判 斷的功能，使器件設(shè)計(jì)方便，效率更高。 以上所述者，僅為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍， 凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實(shí)用新型所涵蓋。
權(quán)利要求一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，由第一干涉儀和第二干涉儀，以及相應(yīng)的準(zhǔn)直器耦合連接實(shí)現(xiàn)，第一干涉儀和第二干涉儀形成干涉的兩路光程具有與待解調(diào)信號速率的一半相匹配的時(shí)延差，通過調(diào)諧模塊確保第一干涉儀和第二干涉儀之間的相位差為90度，其特征在于所述干涉儀至少一干涉臂設(shè)有一擾動產(chǎn)生裝置，所述擾動裝置監(jiān)測功率ΔT判斷波形曲線C處于的位置，指導(dǎo)調(diào)諧模塊調(diào)節(jié)兩路光程相位差。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所 述調(diào)諧模塊包括通過溫度變化來改變光程的熱電調(diào)諧。
3. 如權(quán)利要求1所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所 述擾動產(chǎn)生裝置設(shè)置為壓電陶瓷，產(chǎn)生低頻擾動信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所 述第一干涉儀和第二干涉儀集成為一干涉儀，還包括一分光體將所述輸入光分成A路和B 路，所述干涉儀包括一分光器，將輸入光A路、B路分成相等的第一路和第二路；第一準(zhǔn)直 器，用于正向輸入A路的光束，第二準(zhǔn)直器反向輸出有第一干涉儀的A路第二分光路光束；第三準(zhǔn)直器，用于正向輸入B路的光束，第四準(zhǔn)直器反向輸出有干涉儀輸入的B路第二光路 光束；還包括一轉(zhuǎn)向反射鏡，將A路的第一分光路光束、B路的第一路分光路光束反射轉(zhuǎn)向 至輸入光同側(cè)分別借由第五、六準(zhǔn)直器輸出。
5. 如權(quán)利要求4所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所 述干涉儀包括一分光器，其上包括一分光膜，將輸入的光束分離成平行和垂直的兩束光，第 一反射鏡，水平放置；第二反射鏡，垂直放置，將第一、二路光束反射回分光膜，分光膜將返 回的光束分離成兩書光束，一干涉臂之間至少設(shè)有一調(diào)諧模塊，調(diào)諧兩路光程差，第二反射 鏡設(shè)有一擾動裝置，帶動第二反射鏡反復(fù)變化，監(jiān)測功率AT判斷波形曲線C處于的位置， 指導(dǎo)調(diào)諧模塊調(diào)節(jié)兩路光程相位差。
6. 如權(quán)利要求5所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所述分光體可為一梯形分光棱鏡。
7. 如權(quán)利要求5所述的利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，其特征在于所 述反射鏡設(shè)置為三角形形反射鏡。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種利用擾動調(diào)節(jié)的光差分正交相位鍵控解調(diào)器，由第一干涉儀和第二干涉儀，以及相應(yīng)的準(zhǔn)直器耦合連接實(shí)現(xiàn)，第一干涉儀和第二干涉儀形成干涉的兩路光程具有與待解調(diào)信號速率的一半相匹配的時(shí)延差，通過調(diào)諧模塊嚴(yán)格確保第一干涉儀和第二干涉儀之間的相位差為90度，其特征在于所述干涉儀至少一干涉臂設(shè)有一擾動產(chǎn)生裝置，所述擾動裝置監(jiān)測功率ΔT判斷波形曲線C處于的位置，指導(dǎo)調(diào)諧模塊調(diào)節(jié)兩路光程相位差。本實(shí)用新型可以通過擾動裝置產(chǎn)生的波形曲線，從而通過監(jiān)測功率ΔT判斷波形曲線C處于的位置，從而實(shí)現(xiàn)快速精確調(diào)整相位的效果。
文檔編號H04B10/18GK201523386SQ200920260059
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者謝紅, 陳彬 申請人:昂納信息技術(shù)(深圳)有限公司