光信号探测与解调装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种光信号探测与解调装置及系统。
【背景技术】
[0002] 目前在分集技术方面的主要技术包括空间、频率、时间和极化分集四类。而在合 并技术方面，目前主要技术方案包括（1)最大合并比方案；（2)等增益合并方案；（3)选择 式合并方案；(4)切换合并方案等。上述四种合并方案均能基于分集技术在系统接收端获 得若干相互独立的支路信号，并通过相应的合并算法来获得分集增益，实现对单路接收信 号误码率性能的改善。然而，最大合并比方案在接收端只需对接收信号做线性处理，因而 具有算法过程简单、易实现的显著特点。另外，针对超密集WDM-PON (Wave I ength Di Vi s ion Multiplexing Ρ0Ν，波分复用无源光网络）的0NU(0ptical Network Unit,光网络单元）端 信号恢复技术一般通过直接探测或相干探测两类技术实现，但直接探测具有接收信号误码 率性能不佳的缺点而相干探测则具有高成本且系统结构复杂的不足，因此，在实际应用方 面均存在一定局限性。
[0003] 相关技术中，针对如何将偏振分集与合并技术引入超密集WDM-PON系统中，并且 系统结构简单、成本低且能够对直接探测接收信号误码率性能进行改善的问题，目前尚未 提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004] 针对如何将偏振分集与合并技术引入超密集WDM-PON系统中，并且系统结构简 单、成本低且能够对直接探测接收信号误码率性能进行改善的问题，本发明提供了一种光 信号探测与解调装置及系统，以至少解决上述问题。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种光信号探测与解调装置，包括：可调谐光滤波 器、偏振分束器、第一光电探测器、第二光电探测器、最大合并比模块和解调模块，其中，所 述可调谐光滤波器用于滤出波分复用无源光网络WDM-PON多信道中的一信道的信号，得到 该信道相应的光接收信号；所述偏振分束器用于对所述光接收信号进行偏振分集，将单路 所述光接收信号分为X偏振光信号和Y偏振光信号，分别输入到所述第一光电探测器和所 述第二光电控制器；所述第一光电探测器用于将输入的光信号转换为第一电信号；所述第 二光电探测器用于将输入的光信号转换为第二电信号；所述最大合并比模块，用于将所述 第一电信号和所述第二电信号进行权重分配，得到所述光接收信号的加权合并输出信号； 所述解调模块用于根据系统发射端采用的调制格式对所述加权合并输出信号进行解调，输 出解调后的接收信号。
[0006] 可选地，所述偏振分束器按照以下方式对所述光接收信息进行偏振分集：通过偏 振分集技术将所述光接收信号分为两个相互独立的副本，其中一个副本为所述X偏振光信 号，另一个副本为所述Y偏振光信号。
[0007] 可选地，所述最大合并比模块包括：估计模块，用于分别对所述第一电信号和所述 第二电信号进行信道估计，得到所述第一电信号的信噪比和所述第二电信号的信噪比；确 定模块，用于根据所述第一电信号的信噪比和所述第二电信号的信噪比确定分配给所述第 一电信号的权重和所述第二电信号的权重，其中，信噪比越高，分配的权重越大；求和模块， 用于按照所述第一电信号的权重和所述第二电信号的权重，对所述第一电信号和所述第二 电信号进行加权求和，合并为所述加权合并输出信号。
[0008] 根据本发明的另一个方面，提供了一种光信号接收设备，包括上述光信号探测与 解调装置。
[0009] 根据本发明的又一个方面，提供了一种超密集波分复用无源光网络WDM-PON系 统，包括：上述的光信号接收设备，以及通过光纤与所述光信号接收设备连接的光信号发射 设备。
[0010] 可选地，所述光信号发射设备包括：正交多载波光源以及与所述正交多载波光源 连接的超密集偏振复用差分相移键控PDM-QPSK光信号发射模块。
[0011] 可选地，所述正交多载波光源包括：外腔激光器，射频信号源，直流信号源，级联的 两个相位调制器，以及强度调制器；其中，所述外腔激光器用于为所述级联的两个相位调制 器中的第一个相位调制器提供光载波信号；所述射频信号源用于驱动两个级联的所述相位 调制器和一个所述强度调制器，产生与射频信号频率间隔一致且平坦的多载波光源；级联 的所述相位调制器用于在所述射频信号源的驱动下产生多载波光源；所述强度调制器用于 将所述相位调制器产生的多载波光源平坦化；所述直流信号源用于为所述强度调制器提供 直流偏置。
[0012] 可选地，所述强度调制器通过以下方式使所述多载波平坦化：通过调节所述直流 偏置与所述强度调制器的射频调制系数对所述相伴调制器产生的多载波进行平坦化处理。
[0013] 可选地，所述超密集PDM-QPSK光信号发射模块包括：光分插复用器、第一偏振控 制器、第二偏振控制器、第一电的双信道波形发生器、第二电的双信道波形发生器、第一 IQ 调制器、第二IQ调制器、第一偏振复用器、第二偏振复用器和波长选择开关；其中，所述光 分插复用器，用于将所述正交多载波光源输出的多载波分为奇数路光源和偶数路光源，将 奇数路光源输入所述第一偏振控制器，将偶数路光源输入第二偏振控制器；所述第一偏振 控制器用于对输入的奇数路光源进行偏振控制，输出偏振保持的奇数路光源至所述第一 IQ调制器；所述第二偏振控制器，用于对输入的偶数路光源进行偏振控制，输出偏振保持 的偶数路光源至所述第二IQ调制器；所述第一 IQ调制器，用于采用外调制的方式对输入 的偏振保持的奇数路光源进行调制，产生第一 QPSK信号；所述第二IQ调制器，用于采用外 调制的方式对输入的偏振保持的偶数路光源进行调制，产生第二QPSK信号；所述第一电的 双信道波形发生器，用于产生驱动所述第一 IQ调制器的电信号；所述第二电的双信道波 形发生器，用于产生驱动所述第二IQ调制器的电信号；所述第一偏振复用器，用于对所述 第一 QPSK信号进行处理，生成第一 PDM-QPSK信号；所述第二偏振复用器，用于对所述第 二QPSK信号进行处理，生成第二PDM-QPSK信号；所述波长选择开关，用于分别对所述第一 PDM-QPSK信号和所述第二PDM-QPSK信号进行光滤波产生经正交二进制频谱成形的超密集 PDM-QPSK光信号。
[0014] 通过本发明，通过偏振分集技术和最大合并比算法实现对单路接收信号误码率性 能的进行提升，克服了普通空间、频率及时间分集技术系统结构复杂的不足，使得系统ONU 端的结构进一步简化，实现成本控制。
【附图说明】
[0015] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0016] 图1是根据本发明实施例的超密集波分WDM-PON系统的结构示意图；
[0017] 图2是根据本发明实施例的光信号探测与解调装置的结构示意图；
[0018] 图3是根据本发明实施例的光信号发射设备的结构示意图；
[0019] 图4是根据本发明实施例的正交多载波光源的结构示意图；
[0020] 图5是根据本发明实施例超密集PDM-QPSK光信号发射模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022] 本发明实施例的目的在于在超密集WDM-PON系统的ONU端提供基于偏振分集与最 大合并比（MRC)算法的信号探测与解调装置（或模块），在尽可能保持系统结构简单、低成 本的前提下，通过最大合并比算法提升系统接收信号的误码率性能。
[0023] 根据本发明实施例，提供了一种超密集WDM-PON系统。
[0024] 图1为根据本发明实施例的