专利名称：一种正交幅度调制信号光的产生方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于光通信技术，涉及先进高级调制格式信号光的产生，具体涉及一种正交幅度调制(16-QAM和256-QAM)信号光的产生方法和装置。
背景技术：
近年来，先进高级调制格式的出现有效推动了高速大容量光通信网的快速发展， 先进高级调制格式结合相干检测已成为光通信发展的重要趋势。相比于传统二进制调制格式(1比特/码元)如开关键控(OOK)、差分相移键控(DPSK)，先进高级调制格式采用多进制，即在一个码元里包含多个比特信息，因此可以有效提高信息速率、通信容量和光谱效率。典型的先进高级调制格式包括4相相移键控(QPSK) (2比特/码元)、8相相移键控 (8PSK) (3比特/码元)、16相相移键控(16PSK) (4比特/码元)和正交幅度调制(QAM)等， 其中正交幅度调制又包括多种，如16正交幅度调制(16-QAM) (4比特/码元)、32正交幅度调制(64-QAM) (5比特/码元)、64正交幅度调制(64-QAM) (6比特/码元)、128正交幅度调制(128-QAM) (7比特/码元)、256正交幅度调制(256-QAM) (8比特/码元)等。正交幅度调制由于是多级幅度和相位调制，在一个码元内含有多个比特信息，目前已在高速大容量光纤传输系统中获得了广泛应用。传统用于产生QAM的方法和装置是使用级联的同相/正交调制器(I/Q调制器) 或单个I/Q调制器和多级电信号，虽然已广为应用但实现起来较为复杂，越多级的QAM实现起来难度越大，且产生的QAM性能劣化越严重。同时，码元速率相对受限，难于产生高速的多级QAM。如果可以找到一种产生仿真QAM的方法和装置，其具有速率不受限且简单易实现的特点，则对于深入开展QAM在高速大容量光通信系统中的应用研究将具有重要价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于高速光通信系统的正交幅度调制信号光的产生方法和装置；本发明利用可调谐差分群延时器，对输入的QPSK或16-QAM信号光进行处理， 通过相干矢量相加对应产生所需的16-QAM或256-QAM信号光；本发明装置简单易实现，所用器件均为无源器件，可以工作在高速情况下(无工作速率限制)，同时具有良好的可扩展性。本发明提供的一种正交幅度调制信号光的产生方法，当输入为QPSK信号光时产生16-QAM信号光，当输入为16-QAM信号光时产生256-QAM信号光，其产生过程为调节输入信号光的偏振态，使其在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上投影为两个偏振态正交的信号光，经过可调谐差分群延时器时在这两个偏振正交的信号光之间引入群延时差，群延时差的大小为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半， 然后，两个偏振正交的信号光在经过偏振控制后在任一通光方向上进行投影，投影对应所得的偏振方向相同的两个信号光在所述通光方向上经过相干矢量相加得到对应的正交幅度调制信号光。通过在可调谐差分群延时器的前后进行偏振调节和控制，当输入为QPSK信号光时，在所述通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差 3dB，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加产生16-QAM信号光；当输入为16-QAM信号光时，在所述通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差 6dB，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加产生256-QAM信号光。作为上述技术方案的改进，当输入为QPSK信号光时，将输出的16-QAM信号光作为新的输入信号光，重复所述的产生过程进一步输出256-QAM信号光。本发明提供的一种正交幅度调制信号光的产生装置，其特征在于该装置包括第一偏振控制器、第一可调谐差分群延时器、第二偏振控制器和第一检偏器；第一偏振控制器的输入端口，用于接收QPSK或16-QAM信号光，第一偏振控制器的输出端口依次通过第一可调谐差分群延时器和第二偏振控制器与第一检偏器的输入端口连接，第一检偏器的输出端口用于对应输出16-QAM或256-QAM信号光。第一可调谐差分群延时器快轴和慢轴之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半。当第一偏振控制器的输入端口接收QPSK信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴QPSK信号光和慢轴QPSK信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出16-QAM信号光；当第一偏振控制器的输入端口接收16-QAM 信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出256-QAM信号光。作为上述装置的改进，第一偏振控制器用于接收QPSK信号光，该装置还包括第三偏振控制器、第二可调谐差分群延时器、第四偏振控制器和第二检偏器；第三偏振控制器的输入端口与第一检偏器的输出端口连接；第三偏振控制器的输出端口依次通过第二可调谐差分群延时器、第四偏振控制器与第二检偏器的输入端口连接，第二检偏器的输出端口用于输出256-QAM信号光。第二可调谐差分群延时器快轴和慢轴之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半。通过对第三偏振控制器和第四偏振控制器的调节使得第二可调谐差分群延时器快轴16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第二检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB。本发明具有如下有益效果1、相比于传统QAM信号光的产生方案，本发明采用差分群延时器产生QAM信号光， 这为产生QAM信号光提供了一种新的思路、方法和装置，方案简单易实现，操作简便。2、本发明所述QAM信号光的产生方法和装置，采用的均是无源器件，因此在速率上不受限制，适用于高速QAM信号光的产生，比如40(ibaud/S、100(;baud/S甚至更高速率。3、本发明所述QAM信号光的产生方法和装置，除了不受速率限制外，由于无源器件不会引入额外噪声的影响，因此可以产生低噪声高质量的QAM信号光。4、本发明所述QAM信号光的产生方法和装置，通过改变可调谐差分群延时器的群延时差的大小，可以应用于不同速率QAM信号光的产生(如10(ibaud/S、40(;baud/S、 KKXibaud/s等)，通过调节偏振控制器不但可以用于产生16-QAM信号光，还可以产生 256-QAM信号光，因此具有工作速率和实现功能的可重构性。
图1是本发明正交幅度调制信号光产生方法和装置的原理结构示意图；图2是本发明16-QAM信号光产生的原理示意图；图3是本发明16-QAM信号光产生方法和装置的原理结构示意图；图4是本发明256-QAM信号光产生的原理示意图；图5是本发明256-QAM信号光产生方法和装置的原理结构示意图。图6是本发明实施例中产生的10-Gbaud/s 16-QAM信号光的星座图。
具体实施例方式本发明方法可以用于产生16-QAM或256-QAM信号光。如果要产生16-QAM信号光按照方式(1)处理，如果要产生256-QAM信号光按照方式(2)处理。方式(1)输入为QPSK信号光，调节QPSK信号光的偏振态，QPSK信号光在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上可以投影为两个偏振态正交的QPSK信号光，这两个偏振正交的QPSK信号光之间引入群延时差以仿真两路携带不同数据信息偏振正交的QPSK信号光， 群延时差的大小为正整数个QPSK信号光码元周期且小于QPSK信号光码元总长度的一半， 然后，两个偏振正交的QPSK信号光在经过偏振控制后在任一通光方向上进行投影，投影对应所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加得到16-QAM信号光。方式(2)输入为16-QAM信号光，调节16-QAM信号光的偏振态，16-QAM信号光在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上可以投影为两个偏振态正交的16-QAM信号光，这两个偏振正交的16-QAM信号光之间引入群延时差以仿真两路携带不同数据信息偏振正交的16-QAM信号光，群延时差的大小为正整数个16-QAM信号光码元周期且小于16-QAM信号光码元总长度的一半，然后，两个偏振正交的16-QAM信号光在经过偏振控制后在任一通光方向上进行投影，投影对应所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差 6dB (光功率相差12dB)，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加得到256-QAM信号光。进一步的，方式(1)中可调谐差分群延时器可以是偏振模色散仿真仪(PMD Emulator)，也可以是保偏光纤(PMF)等具有双折射特性的器件，其特点是具有折射率不同的快轴(F)(折射率小)和慢轴(S)(折射率大)，快轴和慢轴方向正交，对应光传播速度不同，因此光沿快轴和慢轴传播会引入不同的群延时，即在快轴和慢轴间引入群延时差。在进入可调谐差分群延时器之前，可以使用偏振控制器(PC)对QPSK信号光进行偏振控制。在可调谐差分群延时器之后，可以使用检偏器给定通光方向，在可调谐差分群延时器和检偏器之间可以利用偏振控制器对可调谐差分群延时器快轴和慢轴方向上两正交的QPSK信号光进行偏振控制。可调谐差分群延时器前后两个偏振控制器调节的结果要使得可调谐差分群延时器快轴QPSK信号光和慢轴QPSK信号光在检偏器给定通光方向上投影的光场幅度相差3dB(光功率相差6dB)，满足此条件的两个偏振控制器的调节状态可以有多种组合，其中之一可以这样调节可调谐差分群延时器前的偏振控制器使得QPSK信号光在可调谐差分群延时器快轴和慢轴上投影所得两个正交偏振QPSK信号光的光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)，调节可调谐差分群延时器后的偏振控制器使得两个正交偏振QPSK信号光与检偏器给定通光方向夹角45度。进一步的，方式O)中可调谐差分群延时器可以是偏振模色散仿真仪，也可以是保偏光纤等具有双折射特性的器件，其特点是具有折射率不同的快轴(F)(折射率小)和慢轴(S)(折射率大)，快轴和慢轴方向正交，对应光传播速度不同，因此光沿快轴和慢轴传播会引入不同的群延时，即在快轴和慢轴间引入群延时差。在进入可调谐差分群延时器之前， 可以使用偏振控制器对16-QAM信号光进行偏振控制。在可调谐差分群延时器之后，可以使用检偏器给定通光方向，在可调谐差分群延时器和检偏器之间可以利用偏振控制器对可调谐差分群延时器快轴和慢轴方向上两正交的16-QAM信号光进行偏振控制。可调谐差分群延时器前后两个偏振控制器调节的结果要使得可调谐差分群延时器快轴16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在检偏器给定通光方向上投影的光场幅度相差6dB(光功率相差12dB)， 满足此条件的两个偏振控制器的调节状态可以有多种组合，其中之一可以这样调节可调谐差分群延时器前的偏振控制器使得16-QAM信号光在可调谐差分群延时器快轴和慢轴上投影所得两个正交偏振16-QAM信号光的光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)，调节可调谐差分群延时器后的偏振控制器使得两个正交偏振16-QAM信号光与检偏器给定通光方向夹角45度。本发明装置可以是单一功能的信号光产生装置，用于产生16-QAM信号光(当输入是QPSK信号光时)或256-QAM信号光(当输入是16-QAM信号光时)；也可以是级联方式的信号光产生装置，可用于利用QPSK信号光产生256-QAM信号光。下面先针对第二种方式进行具体说明。该装置包括第一至第四偏振控制器，第一、 第二可调谐差分群延时器，和第一、第二检偏器，其中，第一、第二可调谐差分群延时器可以是偏振模色散仿真仪(PMD Emulator)，也可以是保偏光纤(PMF)等具有双折射特性的器件，其特点是具有折射率不同的快轴(F)(折射率小)和慢轴⑶(折射率大)，快轴和慢轴方向正交，对应光传播速度不同，因此光沿快轴和慢轴传播会引入不同的群延时，即在快轴和慢轴间引入群延时差。第一偏振控制器的一个端口对外提供QPSK信号光输入端口，第一偏振控制器的另一个端口、第一可调谐差分群延时器、第二偏振控制器和第一检偏器的一个端口依次连接构成16-QAM信号光产生装置，第一检偏器的另一个端口对外提供16-QAM信号光输出端口，可与第三偏振控制器的一个端口(对外提供16-QAM信号光输入端口)连接，第三偏振控制器的另一个端口、第二可调谐差分群延时器、第四偏振控制器和第二检偏器的一个端口依次连接构成256-QAM信号光产生装置，第二检偏器的另一个端口对外提供256-QAM信号光输出端口。第一、第二可调谐差分群延时器快轴和慢轴之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半。通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴QPSK信号光和慢轴QPSK信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB(光功率相差 6dB)；通过对第三偏振控制器和第四偏振控制器的调节使得第二可调谐差分群延时器快轴 16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第二检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)。本发明装置可以作为独立的16-QAM信号光产生装置或256-QAM信号光产生装置，它们均由第一偏振控制器、第一可调谐差分群延时器、第二偏振控制器和第一检偏器依次连接构成。输入为QPSK信号光时，输出为16-QAM信号光；输入为16-QAM信号光时，输出为 256-QAM信号光。第一可调谐差分群延时器快轴(F)和慢轴( 之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半。当第一偏振控制器的输入端口接收 QPSK信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴QPSK信号光和慢轴QPSK信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出16-QAM信号光；当第一偏振控制器的输入端口接收16-QAM信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴 16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出256-QAM信号光。本发明所述的适用于高速光通信系统的16-QAM和256-QAM信号光的产生方法和装置，采用可调谐差分群延时器以及相干矢量相加来实现。两个相干QPSK信号光的矢量相加可以得到16-QAM信号光，两个相干16-QAM信号光的矢量相加可以得到256-QAM信号光。 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。实施例为利用可调谐差分群延时器和相干矢量相加来产生10-Gbaud/sl6-QAM和 256-QAM信号光。本发明所述的16-QAM或256-QAM信号光的产生方法，如图1所示。如果要产生 16-QAM信号光按照方式(1)处理，如果要产生256-QAM信号光按照方式(2)处理。方式(1)输入10-Gbaud/s QPSK信号光，其在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上可以投影为两个偏振正交的10-Gbaud/s QPSK信号光，可调谐差分群延时器可以为偏振模色散仿真仪，也可以是保偏光纤等具有双折射特性的器件。经过可调谐差分群延时器时快轴(F)和慢轴⑶上两个偏振正交的10-Gbaud/s QPSK信号光之间引入群延时差，群延时差的大小为10-Gbaud/s QPSK信号光码元周期(IOOps)的正整数倍(如200ps)。在进入可调谐差分群延时器之前，可以使用偏振控制器对10-Gbaud/s QPSK信号光进行偏振控制。在可调谐差分群延时器之后，可以使用检偏器给定通光方向，在可调谐差分群延时器和检偏器之间可以利用偏振控制器对可调谐差分群延时器快轴和慢轴方向上两正交的IO-Gbaud/ s QPSK信号光进行偏振控制。可调谐差分群延时器前后两个偏振控制器调节的结果要使得可调谐差分群延时器快轴10-Gbaud/s QPSK信号光和慢轴10-Gbaud/s QPSK信号光在检偏器给定通光方向上投影的光场幅度相差3dB(光功率相差6dB)。值得注意的是，满足该条件的两个偏振控制器的调节状态可以很多种，这里给出其中一种调节可调谐差分群延时器前的偏振控制器使得10-Gbaud/s QPSK信号光在可调谐差分群延时器快轴和慢轴上投影所得两个正交偏振10-Gbaud/s QPSK信号光的光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)，调节可调谐差分群延时器后的偏振控制器使得两个正交偏振10-Gbaud/s QPSK信号光与检偏器给定通光方向夹角45度。最后，在检偏器给定通光方向上两个相干10-Gbaud/s QPSK信号光 (光场幅度相差3dB，光功率相差6dB)的矢量相加可以得到10-Gbaud/s 16-QAM信号光。方式( 输入10-Gbaud/s 16-QAM信号光，其在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上可以投影为两个偏振正交的10-Gbaud/s 16-QAM信号光，可调谐差分群延时器可以为
8偏振模色散仿真仪，也可以是保偏光纤等具有双折射特性的器件。经过可调谐差分群延时器时快轴(F)和慢轴⑶上两个偏振正交的10-Gbaud/s 16-QAM信号光之间引入群延时差，群延时差的大小为10-Gbaud/s 16-QAM信号光码元周期(IOOps)的正整数倍(如 200ps)。在进入可调谐差分群延时器之前，可以使用偏振控制器对10-GbaUd/S16-QAM信号光进行偏振控制。在可调谐差分群延时器之后，可以使用检偏器给定通光方向，在可调谐差分群延时器和检偏器之间可以利用偏振控制器对可调谐差分群延时器快轴和慢轴方向上两正交的10-GbaUd/S16-QAM信号光进行偏振控制。可调谐差分群延时器前后两个偏振控制器调节的结果要使得可调谐差分群延时器快轴10-Gbaud/s 16-QAM信号光和慢轴 10-Gbaud/s 16-QAM信号光在检偏器给定通光方向上投影的光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)。值得一提的是，满足此条件的两个偏振控制器的调节状态有很多种组合可能，这里给出其中一种调节可调谐差分群延时器前的偏振控制器使得10-Gbaud/s 16-QAM信号光在可调谐差分群延时器快轴和慢轴上投影所得两个正交偏振10-Gbaud/s 16-QAM信号光的光场幅度相差6dB(光功率相差12dB)，调节可调谐差分群延时器后的偏振控制器使得两个正交偏振10-Gbaud/s 16-QAM信号光与检偏器给定通光方向夹角45度。最后，在检偏器给定通光方向上两个相干10-Gbaud/s 16-QAM信号光(光场幅度相差6dB，光功率相差 12dB)的矢量相加可以得到10-Gbaud/s 256-QAM信号光。本发明提供的级联方式的信号光产生装置如图1所示，该装置包括第一偏振控制器1、第一可调谐差分群延时器2、第二偏振控制器3、第一检偏器4、第三偏振控制器5、第二可调谐差分群延时器6、第四偏振控制器7以及第二检偏器8。其中，第一可调谐差分群延时器2和第二可调谐差分群延时器6可以是偏振模色散仿真仪，也可以是保偏光纤等具有双折射特性的器件。第一可调谐差分群延时器2和第二可调谐差分群延时器6对应的群延时差的大小为信号光码元周期的正整数倍且小于信号光码元总长度的一半。对于IO-Gbaud/ s 16-QAM或10-Gbaud/s 256-QAM信号光的产生装置，此群延时差的大小为信号光码元周期IOOps的正整数倍，比如为200ps，该群延时差200ps同时还适用于一些其它速率16-QAM 和 256-QAM 信号光的产生，如 20-Gbaud/s、40-Gbaud/s、50-Gbaud/s 和 100-Gbaud/s 等。第一偏振控制器1的一个端口对外提供10-Gbaud/s QPSK信号光输入端口，第一偏振控制器1的另一个端口、第一可调谐差分群延时器2、第二偏振控制器3和第一检偏器4的一个端口依次连接构成10-Gbaud/s 16-QAM信号光产生装置，第一检偏器4的另一个端口对外提供10-Gbaud/s 16-QAM信号光输出端口，可与第三偏振控制器5的一个端口 (对外提供10-GbaUd/S16-QAM信号光输入端口)连接，第三偏振控制器5的另一个端口、 第二可调谐差分群延时器6、第四偏振控制器7和第二检偏器8的一个端口依次连接构成 10-Gbaud/s 256-QAM信号光产生装置，第二检偏器8的另一个端口对外提供10-Gbaud/s 256-QAM信号光输出端口。通过对第一偏振控制器1和第二偏振控制器3的调节使得第一可调谐差分群延时器2快轴(F) 10-Gbaud/s QPSK信号光和慢轴( 10-Gbaud/s QPSK信号光在第一检偏器4通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个10-Gbaud/s QPSK信号光其光场幅度相差 3dB (光功率相差6dB)；通过对第三偏振控制器5和第四偏振控制器7的调节使得第二可调谐差分群延时器6快轴(F) 10-Gbaud/s 16-QAM信号光和慢轴(S) 10-Gbaud/s 16-QAM信号光在第二检偏器8通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个10-Gbaud/s 16-QAM信号光其光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)。本发明所述装置可以作为独立的16-QAM信号光产生装置或256-QAM信号光产生装置，下面具体进行说明。如图2所示，利用两个相干QPSK信号光的矢量相加可以得到16-QAM信号光，其中两个相干QPSK信号光的光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)。如图3所示，16-QAM信号光产生装置由第一偏振控制器1、第一可调谐差分群延时器2、第二偏振控制器3和第一检偏器4依次连接构成。第一偏振控制器1输入QPSK信号光，通过对第一偏振控制器1和第二偏振控制器3的调节使得第一可调谐差分群延时器2 快轴(F)QPSK信号光和慢轴(QQPSK信号光在第一检偏器4通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB (光功率相差6dB)，两者经过相干矢量相加在第一检偏器4后输出16-QAM信号光。如图4所示，利用两个相干16-QAM信号光的矢量相加可以得到256-QAM信号光， 其中两个相干16-QAM信号光的光场幅度相差6dB (光功率相差12dB)。如图5所示，256-QAM信号光产生装置由第一偏振控制器1、第一可调谐差分群延时器2、第二偏振控制器3和第一检偏器4依次连接构成。第一偏振控制器1输入16-QAM 信号光，通过对第一偏振控制器1和第二偏振控制器3的调节使得第一可调谐差分群延时器2快轴(F)16-QAM信号光和慢轴(S)16-QAM信号光在第一检偏器4通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB(光功率相差12dB)，两者经过相干矢量相加在第一检偏器4后输出256-QAM信号光。如图6示意了实施例产生的10-Gbaud/s 16-QAM信号光的星座图。本发明并不局限于上述具体实施方式
，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式
实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。
权利要求
1.一种正交幅度调制信号光的产生方法，当输入为QPSK信号光时产生16-QAM信号光， 当输入为16-QAM信号光时产生256-QAM信号光，其产生过程为调节输入信号光的偏振态，使其在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上投影为两个偏振态正交的信号光，经过可调谐差分群延时器时在这两个偏振正交的信号光之间引入群延时差，群延时差的大小为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半，然后， 两个偏振正交的信号光在经过偏振控制后在任一通光方向上进行投影，投影对应所得的偏振方向相同的两个信号光在所述通光方向上经过相干矢量相加得到对应的正交幅度调制信号光；通过在可调谐差分群延时器的前后进行偏振调节和控制，当输入为QPSK信号光时，在所述通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加产生16-QAM信号光；当输入为16-QAM信号光时，在所述通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB，两者在所述通光方向上经过相干矢量相加产生256-QAM信号光。
2.根据权利要求1所述的正交幅度调制信号光的产生方法，其特征在于，当输入为 QPSK信号光时，将输出的16-QAM信号光作为新的输入信号光，重复所述的产生过程进一步输出256-QAM信号光。
3.一种正交幅度调制信号光的产生装置，其特征在于该装置包括第一偏振控制器、 第一可调谐差分群延时器、第二偏振控制器和第一检偏器；第一偏振控制器的输入端口，用于接收QPSK或16-QAM信号光，第一偏振控制器的输出端口依次通过第一可调谐差分群延时器和第二偏振控制器与第一检偏器的输入端口连接，第一检偏器的输出端口用于对应输出16-QAM或256-QAM信号光；第一可调谐差分群延时器快轴和慢轴之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半；当第一偏振控制器的输入端口接收QPSK信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴QPSK信号光和慢轴QPSK信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个QPSK信号光其光场幅度相差3dB，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出16-QAM信号光；当第一偏振控制器的输入端口接收16-QAM信号光时，通过对第一偏振控制器和第二偏振控制器的调节使得第一可调谐差分群延时器快轴16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第一检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差 6dB，两者经过相干矢量相加在第一检偏器的输出端口输出256-QAM信号光。
4.根据权利要求3所述的产生装置，其特征在于第一偏振控制器用于接收QPSK信号光，该装置还包括第三偏振控制器、第二可调谐差分群延时器、第四偏振控制器和第二检偏器；第三偏振控制器的输入端口与第一检偏器的输出端口连接；第三偏振控制器的输出端口依次通过第二可调谐差分群延时器、第四偏振控制器与第二检偏器的输入端口连接，第二检偏器的输出端口用于输出256-QAM信号光；第二可调谐差分群延时器快轴和慢轴之间引入的群延时差为正整数个信号光码元周期且小于信号光码元总长度的一半；通过对第三偏振控制器和第四偏振控制器的调节使得第二可调谐差分群延时器快轴16-QAM信号光和慢轴16-QAM信号光在第二检偏器通光方向上投影所得的偏振方向相同的两个16-QAM信号光其光场幅度相差6dB。
5.根据权利要求3或4所述的产生装置，其特征在于所述第一可调谐差分群延时器为偏振模色散仿真仪或保偏光纤等具有双折射特性的器件。
6.根据权利要求4所述的产生装置，其特征在于所述第二可调谐差分群延时器为偏振模色散仿真仪或保偏光纤等具有双折射特性的器件。
全文摘要
本发明属于光通信技术，为一种正交幅度调制信号光的产生方法和装置。调节输入信号光的偏振态，使其在可调谐差分群延时器的快轴和慢轴上投影为两个偏振正交的信号光，在这两个偏振正交的信号光之间引入群延时差，然后，两个偏振正交的信号光经过偏振控制后在检偏器通光方向上进行投影，投影对应所得的偏振方向相同的两个信号光在所述通光方向上经过相干矢量相加得到对应的正交幅度调制信号光。装置包括依次连接的第一偏振控制器、第一可调谐差分群延时器、第二偏振控制器和第一检偏器。当输入QPSK信号光时，输出16-QAM信号光；当输入16-QAM信号光时，输出256-QAM信号光。本发明简单易实现，所用器件均为无源器件，可以工作在高速情况下，同时具有良好的可扩展性。
文档编号H04L27/36GK102571682SQ20111042484
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月17日 优先权日2011年12月17日
发明者王健 申请人:华中科技大学