专利名称：一种基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法
技术领域：
本发明涉及超长单跨光传输系统，具体说是一种基于偏振复用推挽调制编码的超 长单跨光传输系统调制编码和接收的新方法。
背景技术：
在一些特殊场合，如沿海、岛屿、沙漠、森林等地建网，由于没有电力系统可供利 用，站点之间必须建立端到端的直达通路，而没有任何中继设备，因此在传输过程中光信号 会受到极大衰减，而接收端需要进行高增益的放大才能够使光电探测器检测出信号，这样 就会引入大量的噪声，劣化了信号的信噪比，从而降低了系统性能。为了使信噪比提高可以 通过提升发送端的功率来弥补，而采用差分相移键控(DPSK)调制光强时，由于现有系统多 采用马赫曾德尔(MZ)调制器进行调制，在使用该方式调制时，MZ调制器必需要经过幅度零 点来切换相位，所以尽管该调制方式下信号的包络是恒定的(这一点同OOK调制方式相比 较确实降低了非线性的影响，普通的OOK调制信号由于没有办法将光分解为相位相反的两 路，从而无法使用平衡接收机)，但是其功率却不是恒定不变的，当相位切换时会有功率的 变化，从而不可避免的引入非线性的影响，由于受非线性效应的制约发送功率不能无限提 高，系统性能受到了限制。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于偏振复用推挽调制 编码的超长单跨光传输方法，使发送端抑制非线性效应，提高发送功率，接收端提高系统的 接收信噪比，从而在整体上提高系统性能。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是一种基于偏振复用推挽调制编码的 超长单跨光传输方法，将发送端光源通过一偏振分束器分解为偏振正交的两路，将所述两 路偏振光输入两个相同的马赫曾德尔调制器，使用数据和其反码进行非归零码调制，发送 至光纤；接收端接收光纤上的光信号，将其偏振态稳定后，将两偏振复用的光信号分离，分 别通过光电探测器进行接收并转为两路电信号，两路电信号通过平衡接收机，获得信噪比 增 ο在上述技术方案的基础上，将马赫曾德尔调制器偏置电压设置在线性点，两正交 的偏振光偏振方向的幅度调制为推挽特性。在上述技术方案的基础上，所述两路偏振光调制后通过偏振合束器(PBC)进行合 路，再经过发送端的放大器提升光功率，将其发送到光纤中进行传输。在上述技术方案的基础上，所述接收端从光纤接收光信号，经过一个收端放大器， 提升光功率后，送入偏振控制器。在上述技术方案的基础上，所述接收端接收的光信号通过偏振控制器稳定器偏振 态后，得出两偏振复用光信号，再通过偏振分束器将两偏振复用光信号分离。本发明的有益效果在于，本发明的方法基于偏振复用的推挽编码技术，使得输出光的光强保持恒定，从而使得自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)效应得到极大的抑 制，在该情况下相应的发送功率得到极大的提升，同时在接收端可以采用平衡接收的方式 进一步提高信噪比，最终提升了系统的性能。
图1为本发明一实施方式基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法的 流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实方式作进一步详细说明。如图1所示，本发明采用的偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，光源 101产生偏振光，将所述偏振光输入到偏振分束器(PBS) 102中。当使用保偏输入时，输入光 源101的线偏振方向刚好同PBS102的光轴成45°，光源101被分成大小相等且相互正交的 两路，然后将两路正交的偏振光X、偏振光Y分别输入MZ调制器103和MZ调制器104。将 MZ调制器103、MZ调制器104分别使用数据和其反码进行非归零码(NRZ)调制，由MA调制 器相应光电场调制特性如下em,, = jem(1)光场强度调制特性如下明⑵将MZ调制器103、MZ调制器104偏置电压设置在线性点，两正交的偏振光X和偏 振光Y偏振方向的幅度调制特性分别为N、w[f」f丄)(8)KT::/|C。S2〔^^](4)这样当一路偏振光信号处于有光输出时，另一路偏振光信号处于无光输出；并且 一路光强度由小变大时，另一路光强度由大变小，反之亦然。同时两路光信号一起输出时总 的功率和保持不变，使得两路光信号的的输出具有推挽的特性。又由于两路光强相同，且电 压互为推挽对称，这样偏振Y方向的光强可写为弋w〔f〒卜“〔營〒)(5)整个系统输出的光强为\ej =K 水I2 = ix COS2 [fix Sin2〔0今明:::/, /,. ( 6 )整个系统的光强是两个偏振方向的光强的叠加，在这样的工作方式下使得输出光 强恒定。调制完成后将两个偏振方向的光信号通过偏振分束器(PBC) 105进行合路，然后 经过发送端的放大器(简称发端OA) 106将光功率进行提升，然后将其发送到光纤107中进 行传输。
光纤中非线性效应主要包括自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频 (FWM)、受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRQ ；由于在超长单跨光传输中，波长个数 较少且间隔较远，FWM效应几乎没有，而SBS和SRS受其门限效应的限制，在一定条件下也 可近似忽略不计，因此传输过程中受到的主要非线性效应为SPM和XPM，SPM和XPM效应是 由于高输入功率会改变光纤的折射率从而引入附加相位(克尔效应)，而功率的变化引起 折射率的变化，导致信号附加相位的变化，产生一定的附加频率，使得波形受到畸变。即由 于非线性的作用，介质的折射率会与输入光信号的光强有关，关系如下
权利要求
1.一种基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，其特征在于将发送端光 源通过一偏振分束器分解为偏振正交的两路，将所述两路偏振光输入两个相同的马赫曾德 尔调制器，使用数据和其反码进行非归零码调制，发送至光纤；接收端接收光纤上的光信 号，将其偏振态稳定后，将两偏振复用的光信号分离，分别通过光电探测器进行接收并转为 两路电信号，两路电信号通过平衡接收机，获得信噪比增益。
2.如权利要求1所述的基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，其特征在 于将马赫曾德尔调制器偏置电压设置在线性点，两正交的偏振光偏振方向的幅度调制为 推挽特性。
3.如权利要求1所述的基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，其特征在 于所述两路偏振光调制后通过偏振合束器进行合路，再经过发送端的放大器提升光功率， 将其发送到光纤中进行传输。
4.如权利要求1所述的基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，其特征在 于所述接收端从光纤接收光信号，经过一个收端放大器，提升光功率后，送入偏振控制器。
5.如权利要求1所述的基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，其特征在 于所述接收端接收的光信号通过偏振控制器稳定器偏振态后，得出两偏振复用光信号，再 通过偏振分束器将两偏振复用光信号分离。
全文摘要
一种基于偏振复用推挽调制编码的超长单跨光传输方法，将发送端光源通过一偏振分束器分解为偏振正交的两路，将所述两路偏振光输入两个相同的马赫曾德尔调制器，使用数据和其反码进行非归零码调制，发送至光纤；接收端接收光纤上的光信号，将其偏振态稳定后，将两偏振复用的光信号分离，分别通过光电探测器进行接收并转为两路电信号，两路电信号通过平衡接收机，获得信噪比增益，该传输方法，使发送端抑制非线性效应，提高发送功率，接收端提高系统的接收信噪比，从而在整体上提高系统性能。
文档编号H04B10/18GK102064890SQ201010534080
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者张新全, 杨超, 杨铸, 谢德权 申请人:武汉邮电科学研究院