專利名稱：一種混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種偏振模色散補(bǔ)償裝置，特別涉及一種混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置。
二背景技術(shù)：
偏振模色散是高速通信中限制光信號傳輸距離的主要因素，在10Gb/s以上速率的光傳輸系統(tǒng)中，為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)傳輸距離，一般都需要進(jìn)行偏振模色散補(bǔ)償。目前偏振模色散補(bǔ)償?shù)姆桨钢饕秩箢?1)在光信號域進(jìn)行補(bǔ)償；(2)在電信號域進(jìn)行補(bǔ)償；(3)同時(shí)在光信號域和電信號域進(jìn)行混合補(bǔ)償。從目前的情況看，在電信號域進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆桨傅难a(bǔ)償能力有限；在光信號域進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆桨缚梢员容^好的補(bǔ)償一階偏振模色散，但對高階色散的補(bǔ)償方案系統(tǒng)復(fù)雜，且不太成功；混合補(bǔ)償方案同時(shí)在光信號域和電信號對偏振模色散進(jìn)行補(bǔ)償，效果比較好，如美國專利6437892。目前提出的混合補(bǔ)償方案的基本思想是在光信號域使光信號的偏振方向周期性的變化，在電信號域利用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)對偏振模色散產(chǎn)生的誤碼進(jìn)行校正。在這種方法中，由于光傳輸信道強(qiáng)制性地使信噪比極低的情況周期性地出現(xiàn)，最終系統(tǒng)的誤碼率指標(biāo)不會太好。
三
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提出一種新型混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置。其基本思想是在光信號域補(bǔ)償大部分一階偏振模色散，使光傳輸信道信噪比始終處在較好的狀態(tài)，然后在電信號域利用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)校正一階偏振模色散殘量和高階偏振模色散造成的誤碼。這種方法可以同時(shí)降低光信號域和電信號域偏振模色散補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，降低偏振模色散補(bǔ)償裝置的實(shí)現(xiàn)成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為包括一光發(fā)射機(jī)、光纖傳輸通道和一光接收機(jī)構(gòu)成；其特點(diǎn)是，該裝置還包括一個(gè)前向糾錯(cuò)編碼裝置和一個(gè)光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器；前向糾錯(cuò)編碼裝置含有一個(gè)位于光發(fā)射機(jī)內(nèi)的編碼器和一個(gè)位于光接收機(jī)內(nèi)的解碼器，光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器位于光纖傳輸通道中；其中，光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器補(bǔ)償光纖傳輸通道的偏振模色散，前向糾錯(cuò)編碼裝置校正殘余偏振模色散及其它噪聲產(chǎn)生的誤碼。
本實(shí)用新型的其他一些特點(diǎn)是所述光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器由位于光發(fā)射機(jī)和光纖傳輸通道輸入端之間的偏振控制器、位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間的偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置及將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器根據(jù)信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果，始終將輸入光信號的偏振方向向與光纖信道的主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振態(tài)測量裝置，還可以是光接收機(jī)上的實(shí)時(shí)誤碼率監(jiān)視裝置；信號傳遞裝置可以是反方向傳輸?shù)牧硪还獍l(fā)射及接收系統(tǒng)，也可以是專門設(shè)計(jì)的在另一個(gè)波長信道上開設(shè)的專用傳輸裝置。
所述光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器由位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間的偏振控制器、偏振模色散器件、偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置及將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器有兩種工作模式(1)根據(jù)信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果，始終將光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；(2)將一個(gè)抖動(dòng)信號與信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果信號混合，始終將光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，如固定長度的高雙折射率保偏光纖，也可以是可變的，如一個(gè)雙通道干涉儀裝置；信號傳遞裝置將偏振模色散測量裝置輸出的信息反饋給偏振控制器。
所述光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器由兩部分組成；第一部分位于光信號發(fā)射機(jī)與光纖傳輸通道輸入端之間，為一偏振狀態(tài)擾動(dòng)器，它使輸入到光纖傳輸通道的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化或隨機(jī)變化；第二部分位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間，由偏振狀態(tài)測量裝置、偏振控制器、偏振模色散器件及可選擇的偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置和可選擇的將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器和偏振模色散器件的信號傳遞裝置組成；其中，偏振狀態(tài)測量裝置測量光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振態(tài)方向，然后控制偏振控制器使透過偏振控制器的光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振態(tài)方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，如固定長度的高雙折射率保偏光纖，也可以是可變的，如一個(gè)雙通道干涉儀裝置；當(dāng)偏振模色散器件的色散量可以調(diào)整時(shí)，需采用偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置，該裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；信號傳遞裝置將偏振模色散測量裝置輸出的信息反饋給偏振模色散器件，控制色散的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
所述光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器由兩部分組成；第一部分位于光信號發(fā)射機(jī)與光纖傳輸通道輸入端之間，為一偏振狀態(tài)擾動(dòng)器，它使輸入到光纖傳輸通道的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化或隨機(jī)變化；第二部分位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間，由偏振控制器、偏振模色散器件、偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置和將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器和偏振模色散器件的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器根據(jù)偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置回送的信息使透過偏振控制器的光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，如固定長度的高雙折射率保偏光纖，也可以是可變的，如一個(gè)雙通道干涉儀裝置；當(dāng)偏振模色散器件的色散量可以調(diào)整時(shí)，需根據(jù)偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置回送的信息動(dòng)態(tài)調(diào)整色散補(bǔ)償量；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；信號傳遞裝置將偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置輸出的信息反饋給偏振控制器和偏振模色散器件。
所述位于光發(fā)射機(jī)中的編碼器和位于光接收機(jī)中的解碼器位于下列的某一位置上(1)編碼器位于電子復(fù)用器和電光轉(zhuǎn)換器件之間，解碼器位于光電轉(zhuǎn)換器件和電子解復(fù)用器之間；(1)編碼器位于電信號輸入接口與電子復(fù)用器之間，解碼器位于電子解復(fù)用器和電信號輸出接口之間；(3)編碼器位于電子復(fù)用器中某一速率復(fù)用接口處，解碼器位于電子解復(fù)用器中與編碼器相同速率的解復(fù)用接口處。
所述編碼器和解碼器可以采用REED-SOLOMON碼，也可以采用線性碼，還可以采用REED-SOLOMON碼與交錯(cuò)編碼混合編碼。
所述REED-SOLOMON碼編碼器的工作流程為(1)輸入的信息嗎流經(jīng)串并轉(zhuǎn)換分為N路，N大于等于1，為正整數(shù)；(2)對每一支路信號進(jìn)行REED-SOLOMON編碼，加入校驗(yàn)碼；(3)將N路編碼后的信號經(jīng)并串轉(zhuǎn)換輸出；所述的REED-SOLOMON碼解碼器的工作流程與REED-SOLOMON碼編碼器的工作流程相反(1)輸入的經(jīng)編碼的嗎流經(jīng)串并轉(zhuǎn)換分為N路，N大于等于1，為正整數(shù)；(2)對每一支路信號進(jìn)行REED-SOLOMON解碼，去掉校驗(yàn)碼；(3)將N路解編碼后的信息嗎流經(jīng)并串轉(zhuǎn)換輸出。
所述線性碼編碼器的工作流程為(1)N路信息嗎流同時(shí)輸入編碼器；(2)編碼器在N路信息嗎流中取出若干位進(jìn)行線性編碼，加入校驗(yàn)碼；(3)編碼器將N路信息嗎流輸出，同時(shí)將插入的K位校驗(yàn)嗎以與信息嗎流同速率的K1路信號輸出；所說的線性碼解碼器的工作流程與線性碼編碼器的工作流程相反(1)將N路信息嗎流和K1路校驗(yàn)嗎流同時(shí)輸入解碼器；(2)解碼器在N+K1路嗎流中取出若干位進(jìn)行線性解碼，去掉校驗(yàn)碼；(3)解碼器將N路信息嗎流輸出。
所述REED-SOLOMON碼和交錯(cuò)碼混合編碼的編碼器的工作流程為(1)輸入的信息嗎流經(jīng)串并轉(zhuǎn)換分為N路，N大于等于1，為正整數(shù)；(2)對每一支路信號進(jìn)行REED-SOLOMON編碼，加入校驗(yàn)碼；(3)將N路編碼后的REED-SOLOMON碼進(jìn)行交錯(cuò)編碼，經(jīng)并串轉(zhuǎn)換輸出；所說的REED-SOLOMON碼和交錯(cuò)編碼混合編碼的解碼器的工作流程與編碼器的工作流程相反(1)輸入的經(jīng)交錯(cuò)編碼的REED-SOLOMON嗎流經(jīng)串并轉(zhuǎn)換和解交錯(cuò)編碼后分為N路，N大于等于1，為正整數(shù)；(2)對每一支路信號進(jìn)行REED-SOLOMON解碼，去掉校驗(yàn)碼；(3)將N路解編碼后的信息嗎流經(jīng)并串轉(zhuǎn)換輸出。
本實(shí)用新型所提方案可以同時(shí)降低光信號域和電信號域偏振模色散補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，降低偏振模色散補(bǔ)償裝置的實(shí)現(xiàn)成本。
四

圖1是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的第一種實(shí)施例；圖3是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的第二種實(shí)施例；圖4是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的第三種實(shí)施例；圖5是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的第四種實(shí)施例；圖6是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案的第五種實(shí)施例；圖7是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中交錯(cuò)編碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中交錯(cuò)解碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中REED-SOLOMON編碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中REED-SOLOMON解碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中線性編碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案中線性解碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；上述圖中的標(biāo)號分別表示為，1為光發(fā)射機(jī)，2光接收機(jī)，3傳輸光纖，4光偏振模補(bǔ)償器，100為發(fā)射機(jī)電信號輸入接口，200為接收機(jī)電信號輸出接口，10為前向糾錯(cuò)編碼器，20為前向糾錯(cuò)解碼器；40為偏振控制器，41為偏振態(tài)測量裝置，47為電子射頻偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置、49為偏振度測量裝置，42為專用信號發(fā)送機(jī)，43為合波器，44為分波器，45為專用信號接收機(jī)，46為偏振色散器件，48為偏振狀態(tài)擾動(dòng)器，50、50(1)、50(2)是光功率分配器(也稱耦合器)，60、60(1)、60(2)為信號傳送器；1’為光發(fā)射機(jī)，2’為光接收機(jī)，3’為光纖傳輸通道；11為電光轉(zhuǎn)換器，12為電復(fù)用器，21為光電轉(zhuǎn)換器，22為電解復(fù)用器；10RS(I)(I為正整數(shù))為REED-SOLOMON編碼信號，20RS(I)(I為正整數(shù))為REED-SOLOMON解碼信號，10IT為交錯(cuò)編碼模塊，20IT為交錯(cuò)解碼模塊；10(1)為編碼器中串并轉(zhuǎn)換模塊，10(2，I)(I為正整數(shù))為REED-SOLOMON編碼模塊，10(3)為編碼器中并串轉(zhuǎn)換模塊；20(1)為解碼器中串并轉(zhuǎn)換模塊，20(2，I)(I為正整數(shù))為REED-SOLOMON解碼模塊，10(3)為解碼器中并串轉(zhuǎn)換模塊；10PRS為并行線性編碼模塊，20PRS為并行線性解碼模塊；100(I)(I為正整數(shù))為編碼器中的嗎流，200(I)(I為正整數(shù))為解碼器中的嗎流。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人依本實(shí)用新型的技術(shù)方案給出的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為本實(shí)用新型的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖，由偏振模色散補(bǔ)償裝置由位于發(fā)射機(jī)1中的前向糾錯(cuò)編碼器10、位于光纖傳輸通道3中的光偏振模色散補(bǔ)償器4及位于接收機(jī)2中的前向糾錯(cuò)解碼器20組成。
圖2為本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，其中編碼器10在發(fā)射機(jī)中位于電復(fù)用器12和電光轉(zhuǎn)換器11之間，解碼器20在接收機(jī)中位于光電轉(zhuǎn)換器21與解復(fù)用器22之間；光偏振模色散補(bǔ)償器包括三部分(1)位于發(fā)射機(jī)1和光纖傳輸通道3之間的偏振控制器40；(2)位于接收機(jī)2中的誤碼率監(jiān)視器；(3)由信號傳送器60(1)、光發(fā)射機(jī)1’、光纖傳輸通道3’、光接收機(jī)2’及信號傳送器60(2)構(gòu)成的補(bǔ)償效果傳遞裝置。在該傳輸系統(tǒng)中，由接口100輸入的低速電信號經(jīng)復(fù)用器12復(fù)用后，再經(jīng)編碼器10編碼，然后由電光轉(zhuǎn)換器11輸出，該光信號由偏振控制器40調(diào)整偏振態(tài)后輸入到光纖傳輸通道3中，偏振控制器40始終將光信號的偏振態(tài)向與光纖傳輸通道3的某個(gè)主偏振態(tài)重合的方向旋轉(zhuǎn)，在光接收機(jī)2處，將接收機(jī)2上的誤碼監(jiān)視信號通過信號傳送器60(1)送給反方向傳輸?shù)墓獍l(fā)射機(jī)1’，再通過光纖3’傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)2’處，然后通過信號傳送器60(1)送給偏振控制器40，偏振控制器40根據(jù)誤碼特性調(diào)整輸入到光纖3中的光信號的偏振方向；同時(shí)，在光接收機(jī)2上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換的信號由解碼器20解碼后送給解復(fù)用器22，然后變成低速信號由接口200輸出；通過光傳輸通道上的偏振模補(bǔ)償和電域信號中的前向糾錯(cuò)，由接口200輸出的信號就能滿足傳輸要求。
圖3為本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，其中編碼器10在發(fā)射機(jī)中位于復(fù)用器12和輸入接口100之間，解碼器20在接收機(jī)中位于解復(fù)用器22與輸出接口200與之間；光偏振模色散補(bǔ)償器包括三部分(1)位于發(fā)射機(jī)1和光纖傳輸通道3之間的偏振控制器40；(2)位于接收機(jī)2和光纖傳輸通道3間的功率分配器50和偏振狀態(tài)測量裝置41；(3)由信號傳送器60(1)、工作于非信號波長的光發(fā)射機(jī)42、合波器43、分波器44、光接收機(jī)45及信號傳送器60(2)構(gòu)成的補(bǔ)償效果傳遞裝置。在該傳輸系統(tǒng)中，由接口100輸入的所有低速電信號先經(jīng)糾錯(cuò)編碼，然后由復(fù)用器12復(fù)用后由電光轉(zhuǎn)換器11輸出，該光信號由偏振控制器40調(diào)整偏振態(tài)后輸入到光纖傳輸通道3中，偏振控制器40始終將光信號的偏振態(tài)向與光纖傳輸通道3的某一主偏振態(tài)重合的方向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)光纖傳輸通道3傳輸后，由功率分配器50分出部分光功率，如5％，送到光偏振狀態(tài)測量裝置41，其測量結(jié)果由信號傳送器60(1)送入光發(fā)射機(jī)42，經(jīng)合波器43、光纖3、分波器44、送入光接收機(jī)45，然后由信號傳送器60(2)送給偏振控制器40，偏振控制器40根據(jù)光纖輸出端信號的偏振態(tài)調(diào)整輸入到光纖3中的光信號的偏振方向；同時(shí)，功率分配器50將光信號送到光接收機(jī)2，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后由解復(fù)用器22變成低速信號，然后經(jīng)解碼器20解碼后送到接口200輸出；通過光傳輸通道上的偏振模補(bǔ)償和電域信號中的前向糾錯(cuò)，由接口200輸出的信號就能滿足傳輸要求。
圖4為本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，其中編碼器10在發(fā)射機(jī)中位于復(fù)用器12中的某個(gè)速率的復(fù)用接口處，解碼器20在接收機(jī)中位于解復(fù)用器22中的某個(gè)速率的解復(fù)用接口處，該速率與復(fù)用器中的速率相同；光偏振模色散補(bǔ)償器由位于接收機(jī)2和光纖傳輸通道3間的偏振控制器40、偏振色散器件46、功率分配器50、電子射頻偏振模色散效果測量裝置47及信號傳送器60(1)和60(2)組成。在該傳輸系統(tǒng)中，由接口100輸入的所有低速電信號先經(jīng)復(fù)用器12復(fù)接成某一速率，如155Mb/s，然后進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，再由復(fù)用器12復(fù)用后由電光轉(zhuǎn)換器11輸出，該光信號經(jīng)光纖傳輸通道3傳輸后，由偏振控制器40始終將光傳輸通道3的主偏振態(tài)向與光偏振色散器件46的主偏振態(tài)重合的方向旋轉(zhuǎn)，并且使兩者的偏振色散方向相反；由功率分配器50分出部分光功率，如5％，送到電子射頻偏振模色散效果測量裝置47，其測量結(jié)果由信號傳送器60(1)送給偏振控制器40，由信號傳送器60(2)送給偏振色散器件46，偏振控制器40和偏振色散器件46根據(jù)47的結(jié)果調(diào)整各自的狀態(tài)；同時(shí)，功率分配器50將光信號送到光接收機(jī)2，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后由解復(fù)用器22變成某一速率的信號，如155Mb/s，然后經(jīng)解碼器20解碼，再由解復(fù)用器22送到接口200輸出；通過光傳輸通道上的偏振模補(bǔ)償和電域信號中的前向糾錯(cuò)，由接口200輸出的信號就能滿足傳輸要求。
圖5為本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，其中編碼器10在發(fā)射機(jī)中位于復(fù)用器12和輸入接口100之間，解碼器20在接收機(jī)中位于解復(fù)用器22與輸出接口200與之間；光偏振模色散補(bǔ)償器包括以下兩個(gè)部分(1)位于發(fā)射機(jī)1和光纖傳輸通道3之間的偏振擾動(dòng)器48；(2)位于接收機(jī)2和光纖傳輸通道3間的功率分配器50(1)、偏振態(tài)測量裝置41、偏振控制器40、偏振色散器件46及可選擇的功率分配器50(2)、偏振度測量裝置49及信號傳送器60(1)、60(2)、60(3)。在該傳輸系統(tǒng)中，由接口100輸入的所有低速電信號先經(jīng)糾錯(cuò)編碼，然后由復(fù)用器12復(fù)用后由電光轉(zhuǎn)換模塊11輸出，該光信號首先通過偏振態(tài)擾動(dòng)器48，然后進(jìn)入傳輸光纖3，偏振態(tài)擾動(dòng)器48使輸入光纖3的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化，或隨機(jī)變化，由光纖傳輸通道3輸出的信號，由功率分配器50(1)分出部分光功率，如10％，送到光偏振狀態(tài)測量裝置41，光偏振狀態(tài)測量裝置41通過對光信號偏振態(tài)的測量測量出光纖傳輸通道3的兩個(gè)主偏振態(tài)的方向，然后由信號傳送器60(1)送給偏振控制器40，使這兩個(gè)主偏振態(tài)與偏振色散器件46的主偏振態(tài)重合，并且使偏振色散的方向相反，這樣通過偏振色散器件46后的光信號的偏振模色散就得到了補(bǔ)償，最后送入光接收機(jī)的光電轉(zhuǎn)換器。為了得到更好的補(bǔ)償效果，由偏振色散器件46輸出的光信號還可以通過功率分配器50(2)分出部分光，送入偏振度測量裝置49，其測量結(jié)果分別由信號傳送器60(2)和60(3)送到偏振控制器和偏振色散器件46，進(jìn)一步控制46的偏振色散量和偏振控制器40的旋轉(zhuǎn)角。經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號由解復(fù)用器22變成低速信號，然后經(jīng)解碼器20解碼后送到接口200輸出；通過光傳輸通道上的偏振模補(bǔ)償和電域信號中的前向糾錯(cuò)，由接口200輸出的信號就能滿足傳輸要求。
圖6為本實(shí)用新型的第五個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，其中編碼器10在發(fā)射機(jī)中位于復(fù)用器12和輸入接口100之間，解碼器20在接收機(jī)中位于解復(fù)用器22與輸出接口200與之間；光偏振模色散補(bǔ)償器包括以下兩個(gè)部分(1)位于發(fā)射機(jī)1和光纖傳輸通道3之間的偏振擾動(dòng)器48；(2)位于接收機(jī)2和光纖傳輸通道3間的偏振控制器40、偏振色散補(bǔ)償器46、功率分配器50、偏振度測量裝置49、信號傳送器60(1)和60(2)。在該傳輸系統(tǒng)中，由接口100輸入的所有低速電信號先經(jīng)糾錯(cuò)編碼，然后由復(fù)用器12復(fù)用后由電光轉(zhuǎn)換模塊11輸出，該光信號首先通過偏振態(tài)擾動(dòng)器48，然后進(jìn)入傳輸光纖3，偏振態(tài)擾動(dòng)器48使輸入光纖3的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化，或隨機(jī)變化，由光纖傳輸通道3輸出的信號，通過控制偏振控制器40和偏振色散器件46后由功率分配器50分出部分光能送入偏振度測量裝置49，偏振度測量裝置49將測量結(jié)果通過信號傳送器60(1)和60(2)分別送入控制偏振控制器40和偏振色散器件46，使傳輸光纖3的兩個(gè)主偏振態(tài)始終與偏振色散器件46的兩個(gè)主偏振態(tài)重合，并使偏振色散方向相反；通過功率分配器50的信號進(jìn)入光接收機(jī)的光電轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號由解復(fù)用器22變成低速信號，然后經(jīng)解碼器20解碼后送到接口200輸出；通過光傳輸通道上的偏振模補(bǔ)償和電域信號中的前向糾錯(cuò)，由接口200輸出的信號就能滿足傳輸要求。
圖7為經(jīng)REED-SOLOMON編碼后的信號進(jìn)行交錯(cuò)編碼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為經(jīng)REED-SOLOMON編碼和交錯(cuò)編碼后的信號進(jìn)行交錯(cuò)解碼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為一種REED-SOLOMON編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖，輸入的待編碼的信號首先由串并轉(zhuǎn)換器10(1)變?yōu)镹路并行信號，然后第I個(gè)支路信號(I從1到N)由編碼器10(2，I)編碼，所有支路信號再由并串轉(zhuǎn)換器10(3)輸出。
圖10為一種REED-SOLOMON解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖，輸入的已編碼的信號首先由串并轉(zhuǎn)換器20(1)變?yōu)镹路并行信號，然后第I個(gè)支路信號(I從1到N)由解碼器20(2，I)解碼，所有支路信號再由并串轉(zhuǎn)換器20(3)輸出。
圖11為一種線性編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖，輸入的N路待編碼的信號進(jìn)入并行編碼器10PRS編碼，然后以N+K1路信號輸出，其中N路為原信號，K1路為校驗(yàn)碼信號。
圖12為一種線性解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖，輸入的N路原信號和K1路校驗(yàn)碼信號由并行解碼器20PRS編碼，去掉K1路校驗(yàn)信號輸，將N路解碼后的信號輸出。
權(quán)利要求1.一種混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，包括一光發(fā)射機(jī)1、光纖傳輸通道3和光接收機(jī)2構(gòu)成；其特征在于，該裝置還包括一個(gè)前向糾錯(cuò)編碼裝置和一個(gè)光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4；前向糾錯(cuò)編碼裝置含有一個(gè)位于光發(fā)射機(jī)1內(nèi)的編碼器10和一個(gè)位于光接收機(jī)2內(nèi)的解碼器20，光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4位于光纖傳輸通道中；其中，光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4補(bǔ)償光纖傳輸通道的偏振模色散，前向糾錯(cuò)編碼裝置校正殘余偏振模色散及其它噪聲產(chǎn)生的誤碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征在于，所說的光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4由位于光發(fā)射機(jī)1和光纖傳輸通道3輸入端之間的偏振控制器40、位于光纖傳輸通道3輸出端和光接收機(jī)2之間的偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置及將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器40根據(jù)信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果，始終將輸入光信號的偏振方向向與光纖信道的主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振態(tài)測量裝置，還可以是光接收機(jī)上的實(shí)時(shí)誤碼率監(jiān)視裝置；信號傳遞裝置可以是反方向傳輸?shù)牧硪还獍l(fā)射及接收系統(tǒng)，也可以是專門設(shè)計(jì)的在另一個(gè)波長信道上開設(shè)的專用傳輸裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征是所說的光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4由位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間的偏振控制器、偏振模色散器件、偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置及將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器40有兩種工作模式(1)根據(jù)信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果，始終將光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；(2)將一個(gè)抖動(dòng)信號與信號傳遞裝置回送的偏振模色散補(bǔ)償效果信號混合，始終將光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，也可以是可變的；信號傳遞裝置將偏振模色散測量裝置輸出的信息反饋給偏振控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征是所說的光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4由兩部分組成；第一部分位于光信號發(fā)射機(jī)與光纖傳輸通道輸入端之間，為一偏振狀態(tài)擾動(dòng)器，它使輸入到光纖傳輸通道的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化或隨機(jī)變化；第二部分位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間，由偏振狀態(tài)測量裝置、偏振控制器、偏振模色散器件及可選擇的偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置和可選擇的將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器和偏振模色散器件的信號傳遞裝置組成；其中，偏振狀態(tài)測量裝置測量光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振態(tài)方向，然后控制偏振控制器使透過偏振控制器的光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振態(tài)方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，如固定長度的高雙折射率保偏光纖，也可以是可變的，如一個(gè)雙通道干涉儀裝置；當(dāng)偏振模色散器件的色散量可以調(diào)整時(shí)，需采用偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置，該裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；信號傳遞裝置將偏振模色散測量裝置輸出的信息反饋給偏振模色散器件，控制色散的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征是所說的光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器4由兩部分組成；第一部分位于光發(fā)射機(jī)與光纖傳輸通道輸入端之間，為一偏振狀態(tài)擾動(dòng)器，它使輸入到光纖傳輸通道的光信號的偏振態(tài)按一定規(guī)律變化或隨機(jī)變化；第二部分位于光纖傳輸通道輸出端和光接收機(jī)之間，由偏振控制器、偏振模色散器件、偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置和將偏振模色散補(bǔ)償效果信息回送給偏振控制器和偏振模色散器件的信號傳遞裝置組成；其中，偏振控制器根據(jù)偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置回送的信息使透過偏振控制器的光纖傳輸通道的兩個(gè)主偏振方向向與偏振模色散器件的兩個(gè)主偏振態(tài)重合的方向上調(diào)整，并使光纖傳輸通道上的偏振模色散的方向與偏振模色散器件的偏振模色散的方向相反；偏振模色散器件的色散量可以是固定的，也可以是可變的；當(dāng)偏振模色散器件的色散量可以調(diào)整時(shí)，需根據(jù)偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置回送的信息動(dòng)態(tài)調(diào)整色散補(bǔ)償量；偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置可以是光偏振度測量裝置，還可以是電子學(xué)偏振模色散測量裝置；信號傳遞裝置將偏振模色散補(bǔ)償效果測量裝置輸出的信息反饋給偏振控制器和偏振模色散器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征是所說的位于光發(fā)射機(jī)中的編碼器和位于光接收機(jī)中的解碼器位于下列的某一位置上(1)編碼器位于電子復(fù)用器和電光轉(zhuǎn)換器件之間，解碼器位于光電轉(zhuǎn)換器件和電子解復(fù)用器之間；(1)編碼器位于電信號輸入接口與電子復(fù)用器之間，解碼器位于電子解復(fù)用器和電信號輸出接口之間；(3)編碼器位于電子復(fù)用器中某一速率復(fù)用接口處，解碼器位于電子解復(fù)用器中與編碼器相同速率的解復(fù)用接口處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，其特征是所說的編碼器和解碼器可以采用REED-SOLOMON碼，也可以采用線性碼，還可以采用REED-SOLOMON碼與交錯(cuò)編碼混合編碼。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混合型偏振模色散補(bǔ)償裝置，包括一光發(fā)射機(jī)、光纖傳輸通道和光接收機(jī)構(gòu)成，該裝置還包括一個(gè)前向糾錯(cuò)編碼裝置和一個(gè)光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器，前向糾錯(cuò)編碼裝置含有一個(gè)位于光發(fā)射機(jī)內(nèi)的編碼器和一個(gè)位于光接收機(jī)內(nèi)的解碼器，光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器位于光纖傳輸通道中；該裝置的補(bǔ)償方法是在光纖傳輸通道上利用光學(xué)偏振模色散補(bǔ)償器改善光纖傳輸通道的特性，同時(shí)，在電信號域利用前向糾錯(cuò)編碼裝置校正殘余偏振模色散及其它噪聲產(chǎn)生的誤碼。本實(shí)用新型可以同時(shí)降低光信號域和電信號域偏振模色散補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，降低偏振模色散補(bǔ)償裝置的實(shí)現(xiàn)成本。
文檔編號H04B10/04GK2638339SQ03218648
公開日2004年9月1日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者方強(qiáng), 陰亞芳, 劉毓, 王軍利 申請人:西安郵電學(xué)院