專利名稱：具有光學(xué)輔助數(shù)字信號處理色散補(bǔ)償?shù)耐ㄐ艂鬏斚到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的實(shí)施方式涉及光通信系統(tǒng)的領(lǐng)域。更特別地，本公開涉及將色散補(bǔ)償模塊用于光學(xué)輔助由數(shù)字信號處理電路執(zhí)行的光DWDM信號的色散補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
在長距光通信系統(tǒng)中，各種調(diào)制方案用于使用密集波分復(fù)用(DWDM)來傳輸光信號，其中多個光信道中的每個以特定波長在光纖線纜上傳播。這些長距光系統(tǒng)可以是海底光纖通信系統(tǒng)，該海底光纖通信系統(tǒng)以每信道高數(shù)據(jù)速率來操作。不幸的是，隨著這些比特率增加，與傳輸光纖的色散和非線性折射率相關(guān)聯(lián)的傳輸代價也增加。在經(jīng)過長距離傳播之后，這些效應(yīng)的影響在接收器處產(chǎn)生處理和解碼困難，這些困難可能危及所傳輸信息的完整性。由光信號在光纖中的傳播引起的一類信號失真是色度色散，該色度色散是波導(dǎo)色散(即，不同波長的光在光纖中以不同速度傳播)和材料色散(即，光的相速度隨不同波長而改變)的結(jié)果。另一光纖效應(yīng)是偏振模色散(PMD)，該偏振模色散是光纖中瑕疵的結(jié)果，所述瑕疵導(dǎo)致光信號正交偏振分量的不同傳播速度。已采用各種技術(shù)來降低色散在長距離DWDM傳輸系統(tǒng)上的有害影響。例如，可以實(shí)現(xiàn)某些調(diào)制技術(shù)，諸如正交相移鍵控(QPSK)以及偏振復(fù)用QPSK (PM-QPSK)，其通過在兩個正交極化上同時進(jìn)行傳輸來改進(jìn)對色度色散和PMD的傳輸容限以及增加頻譜效率。另一補(bǔ)償技術(shù)采用布置在傳輸線中的每個光纖跨距(fiber span)內(nèi)的內(nèi)嵌式(in_line)色散補(bǔ)償光纖(DCF)，以對色散進(jìn)行補(bǔ)償，因?yàn)樯⒇灤﹤鬏斅窂蕉鄯e。例如，圖1示出了光傳輸系統(tǒng)10，該光傳輸系統(tǒng)10具有發(fā)射器20、接收器25和由SMF 30和光放大器35定義的多個光纖跨距。DCF安裝在跨距的每個中以補(bǔ)償在特定跨距內(nèi)的累積色散。當(dāng)然，由于傳輸光纖的色散斜率，不是所傳輸信號的所有波長都將針對特定跨距具有零色散?？梢栽诮邮掌?25處補(bǔ)償任何其余的色散。例如，接收器25可以是相干接收器，其允許使用數(shù)字信號處理 (DSP)來補(bǔ)償累積色散。通常，相干接收器檢測幅度和相位以對接收的光數(shù)據(jù)信號進(jìn)行解碼。因?yàn)檫@些長距系統(tǒng)中的某些跨越大西洋和太平洋而延伸，所以對于在光纖跨距的每個內(nèi)(稱為“內(nèi)嵌式”)安裝DCF而言存在大量成本和復(fù)雜性。因此，對使用不具有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)墓饫w線纜和僅使用SFM作為海底通信系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)感興趣。然而，如果不使用內(nèi)嵌式DCF，則在傳輸線上的累積色散可能太大而難以通過僅使用DSP技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。例如，不具有內(nèi)嵌式補(bǔ)償?shù)摹⒓s6500km的跨大西洋距離上的光傳輸導(dǎo)致120000到HOOOOps/nm范圍內(nèi)的累積色散；并且在約IOOOOkm的跨太平洋距離上的光傳輸導(dǎo)致可能超過200000pS/nm的累積色散。在這些水平上的累積色散導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)比特的重疊，從而損害傳輸性能。通過示例，在 40 Gb/s的傳輸速率時使用PM-QPSK導(dǎo)致約IO2-IO3的比特重疊，而對于100 Gb/s傳輸速率時使用PM-QPSK導(dǎo)致約IO3-IO4的比特重疊。為了僅使用DSP來補(bǔ)償這些高色散值，將需要在接收器終端處實(shí)現(xiàn)具有多個抽頭的有限沖激響應(yīng)(HR)濾波器或通過對相對大數(shù)量的經(jīng)采樣的接收比特執(zhí)行傅里葉變換。因此，針對接收器處的DSP處理，這將需要過高數(shù)量的專用集成電路，從而導(dǎo)致光接收器信噪比靈敏度的損失并且限制了可以使用DSP補(bǔ)償?shù)纳⒘?。因而，本公開的目的是克服這些問題并且提供利用SMF而沒有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)膫鬏斁€，并且在光學(xué)上輔助系統(tǒng)終端處的DSP色散補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的示例性實(shí)施方式涉及管理光通信系統(tǒng)中的色散補(bǔ)償。在示例性實(shí)施方式中，一種通信系統(tǒng)終端包括通信地耦合至光傳輸線的色散補(bǔ)償單元(DCU)。DCU具有第一和第二光放大器以及布置于其間的色散補(bǔ)償模塊(DCM)。DCM被配置為補(bǔ)償與從傳輸線提供的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少第一部分。接收器通信地耦合至第二放大器并且被配置為將多個光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。該接收器包括被配置為補(bǔ)償與相應(yīng)的電信號中的每個相關(guān)聯(lián)的色散的第二部分的數(shù)字信號處理器。在另一示例性實(shí)施方式中，一種通信系統(tǒng)包括發(fā)射器，被配置為提供具有多個光信道的經(jīng)調(diào)制的光信號。第一色散補(bǔ)償模塊(DCM)通信地耦合至發(fā)射器并且被配置為預(yù)補(bǔ)償與經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的色散的至少第一部分。第一色散補(bǔ)償單元(DCU)布置在第一 DCM和光傳輸線之間。D⑶包括第一和第二光放大器以及布置于其間的第二 DCM。第二 DCM 被配置為預(yù)補(bǔ)償與被提供給傳輸線的經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少第二部分。第二色散補(bǔ)償單元(DCU)通信地耦合至光傳輸線，并且包括第三和第四光放大器以及布置于其間的第三色散補(bǔ)償模塊(DCM)。該DCM被配置為補(bǔ)償與從傳輸線提供的光信號相關(guān)聯(lián)的累積光色散的至少第一部分。接收器通信地耦合至第四放大器并且被配置為將多個光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。接收器包括被配置為補(bǔ)償與相應(yīng)的電信號中的每個相關(guān)聯(lián)的累積色散的第二部分的數(shù)字信號處理器。


圖1是不具有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)有技術(shù)光通信系統(tǒng)的簡化框圖。圖2是根據(jù)本公開的、利用色散補(bǔ)償單元的光傳輸系統(tǒng)的框圖。圖3是根據(jù)本公開實(shí)施方式的、圖2中所示的D⑶的框圖。圖3A是根據(jù)本公開的、圖2中所示的接收器的簡化框圖。圖4示出了根據(jù)本公開的DCM的示例性實(shí)施方式。圖5示出了根據(jù)本公開的DCM的示例性實(shí)施方式。圖6 —般地示出了根據(jù)本公開的光通信系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。然而，本發(fā)明可以以很多不同的形式實(shí)現(xiàn)并且不應(yīng)認(rèn)為限制于此處記載的實(shí)施方式。 而是，提供這些實(shí)施方式，使得本公開將是詳盡和完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，同樣的標(biāo)號自始自終表示同樣的元素。當(dāng)前公開的實(shí)施方式提供了一種光傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)在系統(tǒng)終端處利用光學(xué)輔助數(shù)字信號處理(DSP)色散補(bǔ)償，而不使用內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償。這允許系統(tǒng)利用包括單模光纖(SMF)的傳輸線，該單模光纖具有用于降低光纖非線性效應(yīng)同時仍舊足以補(bǔ)償累積色散的大有效面積。通過采用光學(xué)輔助DSP色散補(bǔ)償，避免了執(zhí)行非光學(xué)輔助DSP所需的多個專用集成電路(ASIC)，以及消除了對與這些ASIC相關(guān)聯(lián)的功率要求的需要。這還允許沿終端之間的整個傳輸線安裝較低成本的SMF。圖2 —般地示出了光通信系統(tǒng)100，其包括示例性發(fā)射終端110、接收終端120和布置于其間的光傳輸線130。光傳輸線130包括單模光纖(SMF)跨距131^"131,和多個光放大器135廣· 13 (例如，摻鉺光纖放大器)，其被配置為在終端110和120之間傳播光通信信號。傳輸線130可以是具有多個光纖對的海底光纖線纜，其被配置為傳播具有多個光纖信道的密集波分復(fù)用(DWDM)光信號，每個光信道處于特定的波長。重要的是指出，傳輸線130不包括內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償并且利用單模光纖。如上所述， 先前沿光通信系統(tǒng)的光纖跨距使用了色散補(bǔ)償光纖(DCF)以補(bǔ)償累積色散。然而，DCF的使用貢獻(xiàn)出附加信號傳播路徑，該附加信號傳播路徑具有其自身的衰減和非線性性質(zhì)。此外，可以在維持足夠的總信號質(zhì)量的同時在接收器125處使用DSP來補(bǔ)償?shù)睦鄯e色散量是有限的。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的接收終端120包括通信地耦合至傳輸線130和接收器125 的一個或多個色散補(bǔ)償單元(D⑶)1^V·· 12&。特別地，每個D⑶被配置為接收傳輸?shù)墓庑盘?，并且在向接收?25傳輸之前為通過傳輸線130傳播的接收信號提供光域中的色散補(bǔ)償量，該接收器125采用利用數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)的電子色散補(bǔ)償。這樣，每個DCU都提供色散補(bǔ)償，以在光學(xué)上輔助在接收器125處執(zhí)行的DSP色散補(bǔ)償。在將光信號提供給接收器125之前足以補(bǔ)償色散所需的DCU數(shù)量將取決于基于多個因素所需的色散補(bǔ)償量， 該多個因素包括但不限于傳輸線130上信號傳播的長度、信道寬度、光纖類型等。圖3示出了根據(jù)本公開實(shí)施方式的、圖2中所示的D⑶126^·· 12 的框圖。D⑶ 126!包括第一光放大器127、第二光放大器1 和布置于其間的一個或多個色散補(bǔ)償模塊 (DCM)l^V·· 129n。每個光放大器例如可以是摻鉺光纖放大器，該摻鉺光纖放大器具有單個或多個增益級以放大跨越多個信道波長接收的光信號。DCM 12%被配置為補(bǔ)償與從傳輸線 130提供的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少一部分并且向接收器125、向附加DCM129N或向另一 D⑶12 提供這些信號。DCM 129^· 12 的每個具有高品質(zhì)因數(shù)(F0M)，該品質(zhì)因數(shù)是每設(shè)備的色散量除以DCM的插入損耗。某些長距傳輸系統(tǒng)可能需要例如約Kfps/nm/dB損耗的高F0M。作為一個優(yōu)選實(shí)施方式的示例，D⑶12 光耦合至D⑶126i并且被配置為從D⑶ 126!接收光信號且根據(jù)所需的色散補(bǔ)償量向接收器125、向附加的DCM或向另一 DCU提供這些信號。D⑶12 包括第一光放大器128、第二光放大器142和布置于其間的一個或多個DCM HI1-HIno盡管DCU 12 物理上可以與DCU 126i共享第二放大器128，但是放大器1 在邏輯上被視為D⑶12 的第一放大器。與放大器127和1 類似，放大器142例如可以是具有單個或多個增益級的摻鉺光纖放大器。DCM 141^··141Ν的每個被配置為補(bǔ)償與從D⑶126i提供的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少一部分。接收器125通信地耦合至D⑶ 12 的放大器142。如果基于所需的色散補(bǔ)償量僅采用一個D⑶Uei，則接收器125耦合至第二放大器128。盡管將發(fā)射器110和接收器125示出為分離的元件，但是應(yīng)該理解，發(fā)射器110還可以被包括在接收終端120中并且反之亦然，以適應(yīng)其間的雙向傳輸。接收器125被配置為從D⑶126^· 12 中的至少一個接收光數(shù)據(jù)信號，并且將每個處于特定波長的這些光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。接收器125可以是相干接收器，其不僅檢測光信號的幅度而且還檢測相位和偏振。特別地，相干檢測將從DCU接收的光數(shù)據(jù)信號與來自局部振蕩器的光進(jìn)行混合，所述來自局部振蕩器的光被調(diào)諧至接近于光數(shù)據(jù)信號的波長或信道的波長。該組合信號由接收器125中的光電檢測器檢測，該光電檢測器輸出包含頻率分量的光電流，該頻率分量是接收的光數(shù)據(jù)信號與局部振蕩器頻率之間的差。該差分信號包含來自發(fā)射器110的光數(shù)據(jù)信號攜帶的幅度和相位。換言之，其跨越頻譜檢測接收信號的整個特性，并且將這些光信號轉(zhuǎn)換為電信號。圖3A是根據(jù)本公開的、圖2中所示的接收器125的簡化框圖。接收傳輸?shù)墓鈹?shù)據(jù)信號，并且將其從傳輸線130提供給偏振分束器(PBS) 161。向90°光混合器162A和162B 對提供偏振分束信號，該90°光混合器162A和162B對提取如上所述的接收的信號和局部振蕩器163之間的相位和幅度。一般地表示為164的多個光電檢測器與接收的光數(shù)據(jù)信號成比例地生成各個電信號。連接至各個光電檢測器164的多個模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器165接收電信號并且向數(shù)字信號處理器(DSP)170提供相應(yīng)的數(shù)字信號。DSP 170包括被配置為執(zhí)行與表示由A/D轉(zhuǎn)換器165提供的光數(shù)據(jù)信號的每個電信號相關(guān)聯(lián)的色散補(bǔ)償(S卩，電色散補(bǔ)償)的色散補(bǔ)償電路171。DSP 170還可以包括各種其他用于處理接收的信號的模塊/電路以及用于補(bǔ)償偏振模色散的分離的模塊。色散補(bǔ)償電路171向已經(jīng)經(jīng)歷了經(jīng)由D⑶126^· 126n的色散補(bǔ)償?shù)男盘柼峁┥⒀a(bǔ)償。這樣，DCU對DSP 170的色散補(bǔ)償電路171提供光學(xué)輔助色散補(bǔ)償，從而在接收器125處提供可檢測的數(shù)據(jù)信號。圖4示出了根據(jù)本公開的DCM U9r"U9N、14V"141N的示例性實(shí)施方式。為了解釋的簡便性，將描述示例性DCM I^n，但是該描述同樣適用于除特定DCU內(nèi)的各個位置之外的其他DCM。DCM 12 包括耦合至第一光放大器127的第一光環(huán)行器210。特別地，環(huán)行器 210包括多個輸入和輸出端口 21(V"210n。多個輸入端口中的第一輸入端口 21(^從放大器 127接收光信號。接收的信號被環(huán)行到第一輸出端口 2102(其與第二輸入端口相同)。光纖布拉格(Bragg)光柵215耦合至輸出端口 2102并且被配置為將接收的光數(shù)據(jù)信號的一部分反射回到第二輸入端口 2102，以如下所述的那樣針對接收的光數(shù)據(jù)信號提供色散補(bǔ)償。光纖布拉格光柵215是包含給定波長上其芯折射率的一系列微擾或調(diào)制的光纖。 該光柵被配置為當(dāng)通過其傳播的光的波長對應(yīng)于調(diào)制周期時反射該光。然而，光柵周期沿其長度改變并且不同的波長由光柵的不同部分反射。這基于反射的光信號的各自波長導(dǎo)致了它們的不同時延。如上所述，通過線130傳輸?shù)墓鈹?shù)據(jù)信號傳播長距離并且遭受了色散 (色度和PMD)，該色散拉伸或加寬了包括這些數(shù)據(jù)信號的光脈沖。因而，使用光柵215反射這些光脈沖的效果是將接收的光脈沖壓縮到某些程度，從而補(bǔ)償累積色散。然后，將反射的光信號提供回到環(huán)行器210并且經(jīng)由端口 2103輸出。DCM 129n還包括耦合至第二光放大器128的第二光環(huán)行器220。環(huán)行器220包括多個輸入和輸出端口 22(V" 2203。多個輸入端口中的第一輸入端口 22(^從第一光環(huán)行器 210接收光信號。接收的信號被環(huán)行到第一輸出端口 2202。另一光纖布拉格光柵225耦合至輸出端口 2202并且被配置為將接收的光數(shù)據(jù)信號的一部分反射回到端口 2202，以如下所述的那樣針對接收的光數(shù)據(jù)信號提供色散補(bǔ)償。然后，將反射的光信號提供回到環(huán)行器220 并且經(jīng)由端口 2203輸出到光放大器128、到另一 DCM或到另一 D⑶。圖5示出了根據(jù)本公開的、布置在放大器127和128之間的DCM 129N的替代實(shí)施方式。對DCM 12 的以下描述同樣適用于除特定D⑶內(nèi)的各個位置以外的其他DCM。DCM 129N包括第一模式轉(zhuǎn)換器250、高階模(HOM)色散補(bǔ)償光纖225的跨距和第二模式轉(zhuǎn)換器 260。第一模式轉(zhuǎn)換器250耦合至放大器127并且被配置為接收以第一模式沿傳輸線130 傳播的光數(shù)據(jù)信號。第一模式轉(zhuǎn)換器將這些信號轉(zhuǎn)換到高階模并且將它們提供給HOM光纖 255的跨距。在來自放大器127的單模光纖與HOM光纖255相遇的接點(diǎn)處需要模式轉(zhuǎn)換器 250，使得低階模通過HOM 255的傳播最小化。這是由于通過HOM光纖255傳播的低階模和高階模之間的干擾，如果不是由于模式轉(zhuǎn)換器250，該干擾否則將發(fā)生。HOM光纖255被配置為從模式轉(zhuǎn)換器250接收處于高階模的光數(shù)據(jù)信號并且對色散進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償。典型的 HOM光纖具有大的有效面積并且展現(xiàn)出補(bǔ)償正色散的大的負(fù)波導(dǎo)色散。第二模式轉(zhuǎn)換器260耦合至HOM光纖255并且被配置為接收處于高階模的光信號且將這些信號轉(zhuǎn)換回到第一模式。然后，根據(jù)期望的色散補(bǔ)償量來將這些光學(xué)補(bǔ)償?shù)男盘栞敵龅焦夥糯笃?28、到另一 DCM或到另一 DCU。圖6 —般地示出了光通信系統(tǒng)，該光通信系統(tǒng)采用預(yù)補(bǔ)償，使用發(fā)射終端310處的DCM ；沒有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)墓鈧鬏斁€130 ；以及接收終端320，包括DCM以光學(xué)輔助終端處的數(shù)字信號處理來補(bǔ)償累積色散。特別地，發(fā)射終端310包括發(fā)射器315，被配置為向 DCM 316提供具有多個光信道的光數(shù)據(jù)信號。系統(tǒng)300中的DCM 316,318^118^329^" 32 的每個具有如圖4和圖5所示的配置。DCM 316被配置為預(yù)補(bǔ)償色散的第一部分，該色散與發(fā)射器315提供的經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)。由光放大器317、319和布置于期間的 DCM 318^· 31 定義的第一色散補(bǔ)償單元(DOT)WDCM 316接收光數(shù)據(jù)信號并且針對光色散的至少第二部分提供附加的預(yù)色散補(bǔ)償。向傳輸線330提供經(jīng)預(yù)色散補(bǔ)償?shù)男盘?，該傳輸線330包括單模光纖(SMF)跨距331廣'331,和多個光放大器335廣'33、(例如摻鉺光纖放大器)，其被配置為在發(fā)射終端310和接收終端320之間傳播光通信信號。傳輸線330可以是具有多個光纖對的海底光纖線纜，其被配置為傳播具有多個光纖信道的密集波分復(fù)用 (DffDM)光信號，每個光信道處于特定的波長。接收終端320包括由光放大器327、3觀和布置于期間的DCM 329^.32 定義的 D⑶。DCM 329^··329Ν的每個被配置為補(bǔ)償與在傳輸線330上傳播的光數(shù)據(jù)信號相關(guān)聯(lián)的累積光色散的一部分。接收終端320包括通信地耦合至放大器3 的接收器并且被配置為將光數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。如參考圖3A的接收器125所描述的那樣，接收器325 可以是相干接收器，其包括被配置為補(bǔ)償與相應(yīng)電信號中的每個相關(guān)聯(lián)的累積色散的另一部分的DSP。這樣，光色散補(bǔ)償輔助傳輸系統(tǒng)中的DSP，該傳輸系統(tǒng)采用沒有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)膯文９饫w以在接收器處提供通過長距離傳輸?shù)目蓹z測數(shù)據(jù)信號。本公開的實(shí)施方式可以在光通信系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器處實(shí)現(xiàn)。處理器可以用于完成與通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的操作，這對本領(lǐng)域的一位普通技術(shù)人員而言是已知的。這里使用的處理器是用于執(zhí)行存儲的(用于執(zhí)行任務(wù)的)機(jī)器可讀指令的設(shè)備并且可以包括硬件、軟件和固件中的任意一個或組合。處理器還可以包括存儲可執(zhí)行用于執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器可讀指令的存儲器。通過操縱、分析、修改、轉(zhuǎn)換或傳輸信息以供可執(zhí)行過程或信息設(shè)備使用、和/ 或通過向輸出設(shè)備路由信息，處理器作用于信息。處理器可以使用或包括例如控制器或微處理器的能力。處理器可以與任何其他處理器電耦合，以實(shí)現(xiàn)它們之間的交互和/或通信。 包括可執(zhí)行指令的處理器可以通過處于存儲的可執(zhí)行指令內(nèi)來電耦合，該可執(zhí)行指令實(shí)現(xiàn)與包括另一處理器的可執(zhí)行指令交互和/或通信。用戶接口處理器或生成器是包括電子電路或軟件、或兩者的組合的已知元件，其用于生成顯示圖像或其部分。例如，響應(yīng)于用戶命令或輸入，可執(zhí)行應(yīng)用包括用于調(diào)節(jié)處理器以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的代碼或機(jī)器可讀指令，該預(yù)定功能諸如操作系統(tǒng)、上下文數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)或其他信息處理系統(tǒng)的那些預(yù)定功能?？蓤?zhí)行過程是一段代碼或機(jī)器可讀指令、子例程或用于執(zhí)行一個或多個特定過程的可執(zhí)行應(yīng)用代碼或部分的其他不同部分。這些過程可以包括接收輸入數(shù)據(jù)和/或參數(shù)、對接收的輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行操作和/或響應(yīng)于接收的輸入?yún)?shù)執(zhí)行功能、以及提供所得的輸出數(shù)據(jù)和/或參數(shù)。本公開在范圍上不受在此處描述的具體實(shí)施方式
限制。實(shí)際上，除了此處描述的那些之外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)前面的描述和附圖將明白本公開的其他各種實(shí)施方式和修改。因此，此類其他實(shí)施方式和修改旨在落入本公開的范圍內(nèi)。而且，盡管已出于特定目的在特定環(huán)境中特定實(shí)現(xiàn)的上下文中在此處描述了本公開，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到其有用性不限于此，并且本公開可以出于任何數(shù)量的目的而有益地實(shí)現(xiàn)在任何數(shù)量的環(huán)境中。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)終端，包括色散補(bǔ)償單元(DOT) (1沈)，通信地耦合至光傳輸線(130)，所述D⑶包括第一和第二光放大器(127,1 )以及布置于其間的色散補(bǔ)償模塊(DCM) (1 )，所述DCM被配置為補(bǔ)償與從所述傳輸線(130)提供的所述光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少第一部分；以及接收器(125)，通信地耦合至所述第二放大器，所述接收器被配置為將所述多個光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，所述接收器還包括被配置為補(bǔ)償與所述相應(yīng)的電信號中的每個相關(guān)聯(lián)的色散的第二部分的數(shù)字信號處理器(170)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述DCM(129)是第一 DCM (129》，所述D⑶(126)還包括布置在所述第一 DCM和所述第二放大器(1 )之間的第二 DCM (12 ), 所述第二 DCM被配置為補(bǔ)償與所述光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的第三部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述D⑶(126)是第一D⑶(Uei) 并且所述DCM是第一 DCM (12%)，所述終端還包括布置在所述第一 D⑶(Uei)和所述接收器(125)之間的第二 D⑶(12 )，所述第二 D⑶(1洸2)包括第三光放大器(142)和第二 DCM (1四2)，所述第二 DCM布置在所述第二放大器(1 )和所述第三放大器(142)之間并且被配置為補(bǔ)償與從所述第一 D⑶(Ue1)提供的所述光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少第三部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述DCM(129)包括光環(huán)行器(210)，耦合至所述第一光放大器(127)，所述環(huán)行器包括多個輸出和輸入 UlO1HO3)；以及光纖布拉格光柵(215)，耦合至所述光環(huán)行器(210)的所述多個輸出中的第一輸出 (2102)以及所述多個輸入中的第一輸入(210》，所述光纖布拉格光柵被配置為將具有一個或多個特定波長的所述光信號的一部分反射回到所述光環(huán)行器的所述多個輸入的所述第一輸入，其中所述反射的光信號經(jīng)由所述多個輸出的第二輸出(2103)從所述光環(huán)行器 (210)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述DCM(129)包括第一模式轉(zhuǎn)換器(250)，耦合至所述第一放大器(127)，所述模式轉(zhuǎn)換器被配置為接收以第一模式傳播的所述光信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換為高階模；高階模光纖(255)的跨距，耦合至所述第一模式轉(zhuǎn)換器(250)，所述高階模光纖被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且補(bǔ)償與所述光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的所述第一部分；以及第二模式轉(zhuǎn)換器(260)，耦合至所述高階模光纖(255)的跨距并且被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換回到所述第一模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述接收器(125)是相干接收器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述接收器(125)是非相干接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述傳輸線(130)從發(fā)射器 (110)向所述接收器(125)延伸，所述傳輸線不具有任何內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)終端，其中所述傳輸線(130)包括布置在單模光纖跨距(I3I1-I3In)之間的多個光放大器(127，128)。
10.一種通信系統(tǒng)，包括發(fā)射器(110)，被配置為提供具有多個光信道的經(jīng)調(diào)制的光信號； 第一色散補(bǔ)償模塊(DCM) (129》，通信地耦合至所述發(fā)射器(110)，所述第一 DCM被配置為預(yù)補(bǔ)償與所述經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的色散的至少第一部分；第一色散補(bǔ)償單元(DOT) (126》，布置在所述第一 DCM (I^1)和光傳輸線(130)之間， 所述D⑶包括第一和第二光放大器(127,1 )以及布置于其間的第二 DCM ( 1292)，所述第二 DCM被配置為預(yù)補(bǔ)償與被提供給所述傳輸線(130)的所述經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少第二部分；第二色散補(bǔ)償單元(DOT) (12 )，通信地耦合至光傳輸線(130)，所述第二 D⑶包括第三和第四光放大器(1 ，142)以及布置于其間的第三色散補(bǔ)償模塊(DCM) ( 1293)，所述第三DCM被配置為補(bǔ)償與從所述傳輸線(130)提供的所述光信號相關(guān)聯(lián)的累積光色散的至少第一部分；以及接收器(125)，通信地耦合至所述第四放大器(142)，所述接收器被配置為將所述多個光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，所述接收器還包括被配置為補(bǔ)償與所述相應(yīng)的電信號中的每個相關(guān)聯(lián)的累積色散的第二部分的數(shù)字信號處理器(170)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信系統(tǒng)，其中所述D⑶(126)還包括布置在所述第二 DCM (1四2)和所述第二放大器(128)之間的第三DCM ( 1293)，所述第三DCM被配置為補(bǔ)償與所述經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的第三部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一DCM (129^包括光環(huán)行器(210)，具有多個輸出和輸入UlO1HO3),所述多個輸入中的第一輸入 UlO1)通信地耦合至所述發(fā)射器(110)并且接收所述經(jīng)調(diào)制的光信號；以及光纖布拉格光柵(215)，耦合至所述光環(huán)行器(210)的所述多個輸出中的第一輸出 (2102)以及所述多個輸入中的第二輸入(2102)，所述光纖布拉格光柵被配置為將所述多個光信道反射回到所述光環(huán)行器(210)的所述多個輸入的所述第二輸入(2102)，其中所述反射的光信號經(jīng)由所述多個輸出的第二輸出(2103)從所述光環(huán)行器(210)輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述第二DCM (1四2)包括 光環(huán)行器(210)，具有多個輸出和輸入UlO1HO3),所述多個輸入中的第一輸入(210》通信地耦合至所述第一放大器(127)；以及光纖布拉格光柵(215)，耦合至所述光環(huán)行器(210)的所述多個輸出中的第一輸出 (2102)以及所述多個輸入中的第二輸入(2102)，所述光纖布拉格光柵(215)被配置為將所述多個光信道反射回到所述光環(huán)行器(210)的所述多個輸入的所述第二輸入(2102)，其中所述反射的光信號經(jīng)由所述多個輸出的第二輸出(2103)從所述光環(huán)行器(210)輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一DCM (I^1)還包括 第一模式轉(zhuǎn)換器(250)，耦合至所述發(fā)射器(110)，所述第一模式轉(zhuǎn)換器被配置為接收以第一模式傳播的所述經(jīng)調(diào)制的光信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換為高階模；高階模光纖(255)的跨距，耦合至所述第一模式轉(zhuǎn)換器，所述高階模光纖被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且預(yù)補(bǔ)償與所述光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的所述第一部分；以及第二模式轉(zhuǎn)換器(260)，耦合至所述高階模光纖(255)的跨距，所述第二模式轉(zhuǎn)換器被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換回到所述第一模式，所述第二模式轉(zhuǎn)換器具有通信地耦合至所述第二放大器(127)的輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述第二DCM (1四2)包括 第一模式轉(zhuǎn)換器(250)，耦合至所述第一放大器(127)，所述第一模式轉(zhuǎn)換器被配置為接收以第一模式傳播的所述經(jīng)調(diào)制的光信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換為高階模；高階模光纖(255)的跨距，耦合至所述第一模式轉(zhuǎn)換器(250)，所述高階模光纖被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且預(yù)補(bǔ)償與所述經(jīng)調(diào)制的光信號相關(guān)聯(lián)的光色散的第二部分；以及第二模式轉(zhuǎn)換器(260)，耦合至所述高階模光纖(255)的跨距，所述第二模式轉(zhuǎn)換器被配置為接收處于所述高階模的所述信號并且將所述信號轉(zhuǎn)換回到所述第一模式，所述第二模式轉(zhuǎn)換器具有通信地耦合至所述第二放大器(127)的輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述傳輸線(130)從所述發(fā)射器(110)向所述接收器(125)延伸，所述傳輸線不具有任何內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償。
17.根據(jù)權(quán)利要求16-15中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述傳輸線(130)包括布置在單模光纖跨距(I3I1-I3In)之間的多個光放大器(127，1 ，142)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有光學(xué)輔助數(shù)字信號處理色散補(bǔ)償?shù)耐ㄐ艂鬏斚到y(tǒng)。本公開涉及在利用不具有內(nèi)嵌式色散補(bǔ)償?shù)膯文９饫w的光傳輸線中管理色散補(bǔ)償。一種通信系統(tǒng)終端包括一個或多個色散補(bǔ)償模塊，該一個或多個色散補(bǔ)償模塊被配置為補(bǔ)償與從傳輸線提供的光數(shù)據(jù)信號相關(guān)聯(lián)的光色散的至少一部分。通信地耦合至傳輸線的接收器包括數(shù)字信號處理器，該數(shù)字信號處理器被配置為補(bǔ)償與光數(shù)據(jù)信號相關(guān)聯(lián)的色散的附加部分，該光數(shù)據(jù)信號由接收器轉(zhuǎn)換為電信號。
文檔編號H04B10/18GK102315882SQ201110178518
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者A.皮利佩特斯基, M.尼索夫, N.伯加諾 申請人:泰科電子海底通信有限責(zé)任公司