專利名稱：Oofdm信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法及光分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)，特別涉及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
背景技術(shù)：
在過(guò)去的十幾年中，為了構(gòu)造成本效益好的高速光傳輸網(wǎng)絡(luò)，波分復(fù)用技術(shù)(Wavelength division multiplexing, WDM)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著單信道光傳輸向400G/1T發(fā)展，信號(hào)帶寬(尤其是ITbps信號(hào))將超出現(xiàn)有ITU-T DWDM波長(zhǎng)間隔，波分系統(tǒng)頻率間隔需要重新定義，以適應(yīng)未來(lái)單信道Tbps信號(hào)的傳輸要求。與WDM類似，光正交頻分復(fù)用技術(shù)(Optical orthogonal frequency division multiplexing, 00FDM)也是一種頻域復(fù)用技術(shù)。但是00FDM技術(shù)中子載波之間相互正交，頻譜可以做到無(wú)縫連接，極大提升了其頻譜利用率。光正交頻分復(fù)用技術(shù)因其高帶寬利用率和已使其成為未來(lái)高速主干全光 傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。目前的超大容量傳輸系統(tǒng)的研究大都是結(jié)合光正交頻分復(fù)用和多階調(diào)制技術(shù)兩種技術(shù)開(kāi)展的。然而，隨著調(diào)制階數(shù)的增加，將導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度、成本的增加以及系統(tǒng)性能的惡化。另一方面，由于電子器件自身的固有限制，導(dǎo)致傳輸速率受限。而光信號(hào)處理(optical signal processing, 0SP)可以對(duì)任意速率的信號(hào)進(jìn)行透明處理，可以在不增加功耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)處理，因此OSP可能在未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)中具有很大的發(fā)展前景?；诠庹活l分復(fù)用技術(shù)的高速光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)完成從原理到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，并可以實(shí)現(xiàn)透明、高速的實(shí)時(shí)傳輸，極有可能成為未來(lái)高速全光傳輸網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)傳輸方案。光分插復(fù)用器(Optical Add-Drop Multiplexer, 0ADM)是波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的關(guān)鍵器件之一，一個(gè)典型的OADM結(jié)構(gòu)如圖1所示，其功能是從傳輸光路中有選擇地上、下路端以實(shí)現(xiàn)本地接收和發(fā)送某些波長(zhǎng)信道，同時(shí)不影響其它波長(zhǎng)信道的傳輸。OADM可用于WDM系統(tǒng)中用于復(fù)用和路由不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，將一個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)從節(jié)點(diǎn)中“分出來(lái)”、或?qū)⒁粋€(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)“插進(jìn)”該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳送，同時(shí)不影響其它波長(zhǎng)信道的傳輸，提供在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不同信號(hào)之間的接口。即，OADM在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的SDH (電同步數(shù)字層次結(jié)構(gòu))分插復(fù)用器在時(shí)域內(nèi)完成的功能，而且具有透明性，可以處理任何格式和速率的信號(hào)。鑒于OADM在骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及本地接入中的重要作用，國(guó)內(nèi)外各大學(xué)、公司和團(tuán)體都展開(kāi)了比較深入的研究，有力的推動(dòng)了 OADM商業(yè)化進(jìn)程。然而，現(xiàn)有的OADM功能設(shè)計(jì)都是基于傳統(tǒng)的WDM開(kāi)展的，通過(guò)可用陣列波導(dǎo)、光纖光柵等多種濾波器構(gòu)造的，而針對(duì)未來(lái)高速00FDM光傳輸系統(tǒng)中OADM的設(shè)計(jì)尚未成型。以4路光子載波為例，圖2 (a)所示為基于00FDM技術(shù)的光譜圖，圖2(b)所示為傳統(tǒng)密集型光波復(fù)用DWDM系統(tǒng)的光譜圖。由圖2可以看出，基于00FDM技術(shù)的光傳輸中，各個(gè)子載波上的頻譜相互正交，且頻譜互相交疊；而基于DWDM系統(tǒng)的信號(hào)頻譜之間有固定保護(hù)頻帶，可以通過(guò)圖2(b)虛線所示的光濾波器進(jìn)行信號(hào)分離。因此，基于00FDM技術(shù)的光傳輸系統(tǒng)由于頻譜互相交疊，無(wú)法通過(guò)光濾波分離。因此，對(duì)于00FDM光傳輸系統(tǒng)，在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處，不能采用傳統(tǒng)的用于DWDM傳輸系統(tǒng)中的OADM實(shí)現(xiàn)光分插復(fù)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法以及光分插復(fù)用器，可用于基于光正交頻分復(fù)用技術(shù)的高速光傳輸網(wǎng)絡(luò)中。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所米用的技術(shù)方案是，OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法光解復(fù)用模塊通過(guò)光傅里葉變換對(duì)輸入的OOFDM光信號(hào)中光子載波進(jìn)行解復(fù)用，實(shí)現(xiàn)光子載波信號(hào)分離，經(jīng)光門(mén)選出分離后的有效信號(hào)部分，被選擇輸出的光子載波信號(hào)作為下路光信號(hào)通過(guò)下路端輸出，其余光子載波作為直通光子載波經(jīng)光濾波整形后輸入至光復(fù)用模塊；本發(fā)明米用光傅里葉變換(Optical Fast Fourier Transform, 0FFT)有效地實(shí)現(xiàn) 了 OOFDM信號(hào)光子載波的解復(fù)用功能。并且，OFFT可以用無(wú)源光器件實(shí)現(xiàn)，支持透明傳輸，能量損耗幾乎可以忽略不計(jì)。此外，OFFT技術(shù)可以支持4-0FFT (4路光子載波)、8_0FFT以及更多點(diǎn)數(shù)0FFT，這意味著基于OFFT的光解復(fù)用方法可以實(shí)現(xiàn)更多路子載波的解復(fù)用。由于OOFDM信號(hào)中光子載波之間相互正交，采用OFFT技術(shù)解復(fù)用分離后的光子載波仍然保持相互正交，因此，下路端輸出所需的光子載波信號(hào)后不會(huì)影響其它光子載波。相應(yīng)地，當(dāng)插入的光子載波滿足與直通光子載波相互正交時(shí)，通過(guò)光傅里葉逆變換即可實(shí)現(xiàn)光復(fù)用。通過(guò)對(duì)下路光子載波提取的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行控制處理，使上路光子載波與直通光子載波保持正交與同步，經(jīng)處理后的上路光子載波信號(hào)再經(jīng)上路端輸入至光復(fù)用模塊；光復(fù)用模塊將輸入的各路光子載波進(jìn)行光復(fù)用后輸出?；蛘咄ㄟ^(guò)提取下路光子載波作為上路光子載波，經(jīng)調(diào)制后產(chǎn)生上路光子載波信號(hào)。上路光子載波與直通光子載波經(jīng)光復(fù)用模塊合成一路新的OOFDM信號(hào)從線路輸出端輸出。光復(fù)用可以通過(guò)光傅里葉逆變換(Optical Inverse Fast FourierTransform, 0IFFT)實(shí)現(xiàn)，OIFFT模塊可以由與OFFT變換相逆的處理實(shí)現(xiàn)或者光纖耦合器實(shí)現(xiàn)。另外，為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提供一種光分插復(fù)用器，包括光解復(fù)用模塊、上路光信號(hào)控制模塊、光濾波整形模塊、光復(fù)用模塊；光解復(fù)用模塊用于，通過(guò)光傅里葉變換對(duì)輸入的00FDM信號(hào)中光子載波進(jìn)行光分離，選出分離后的光子載波信號(hào)的有效信號(hào)部分，一部分輸出的光子載波信號(hào)作為下路光信號(hào)通過(guò)下路端輸出，其余光子載波作為直通子載波經(jīng)光濾波整形后輸入至光復(fù)用模塊；上路光子載波控制模塊用于，使上路光子載波與直通光子載波保持正交與同步；光濾波整形模塊用于，對(duì)光解復(fù)用模塊輸出的直通光子載波進(jìn)行濾波處理，增加直通光子載波信號(hào)有效信號(hào)時(shí)間間隔，壓縮信號(hào)頻譜，將濾波處理后的直通光子載波信號(hào)輸出至光復(fù)用模塊；光復(fù)用模塊用于，將來(lái)自上路端的上路光子載波與直通光子載波進(jìn)行光復(fù)用后輸出，可以通過(guò)OIFFT模塊實(shí)現(xiàn)，即OFFT模塊的逆處理或者光纖耦合器。本發(fā)明的有益效果是，采用全光信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)基于00FDM技術(shù)的超大容量光傳輸網(wǎng)絡(luò)中00FDM信號(hào)光子載波的光分插復(fù)用功能，支持透明傳輸，能量損耗幾乎可以忽略不計(jì)。本發(fā)明采用全光信號(hào)處理方法支持高速光信號(hào)分離且較容易實(shí)現(xiàn)向上升級(jí)，可以支持多點(diǎn)0FFT，從而使得新的OADM設(shè)計(jì)可以支持高速多通道光信號(hào)的光分插復(fù)用。


圖1為傳統(tǒng)OADM示意圖；圖2為基于OOFDM技術(shù)和傳統(tǒng)WDM技術(shù)的光譜示意圖；圖3為本發(fā)明中的OADM原理框圖；圖4為基于本發(fā)明中OADM的光傳輸網(wǎng)不意圖；圖5為基于本發(fā)明的光分插復(fù)用實(shí)現(xiàn)方法的OOFDM系統(tǒng)不例圖。
具體實(shí)施例方式OADM基本功能包括三項(xiàng)下路需要的波長(zhǎng)信道，復(fù)用進(jìn)上路信號(hào)，使其它波長(zhǎng)信 道盡量不受影響地通過(guò)。OOFDM信號(hào)中，每路光子載波可以看作為一路波長(zhǎng)信道。本發(fā)明的OADM功能原理圖如圖3所示，輸入OOFDM信號(hào)首先經(jīng)N點(diǎn)光傅里葉變換(Optical FastFourier Transform, OFFT)進(jìn)行解復(fù)用，實(shí)現(xiàn)光子載波分離。光解復(fù)用模塊包括光傅里葉變換模塊、光門(mén)；光傅里葉變換模塊通過(guò)光傅里葉變換實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的OOFDM信號(hào)中光子載波進(jìn)行光分離；光門(mén)對(duì)經(jīng)光傅里葉變換解復(fù)用分離出的光子載波信號(hào)選通其有效信號(hào)部分，輸出至下路端或光濾波整形模塊。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，將第i路光子載波信號(hào)下路后輸入至下路信號(hào)接收模塊進(jìn)行解調(diào)等處理恢復(fù)所需信息。光門(mén)可以采用電吸收調(diào)制器實(shí)現(xiàn)。經(jīng)N-OFFT變換實(shí)現(xiàn)N路光子載波的解復(fù)用，輸出的光子載波信號(hào)其有效信號(hào)時(shí)間間隔變?yōu)樵瓉?lái)的(1/N)，頻譜發(fā)生展寬，如果將分離出的光子載波直接輸入至光復(fù)用模塊，將會(huì)產(chǎn)生頻譜混疊，無(wú)法復(fù)用成OOFDM信號(hào)。因此，除了利用光門(mén)選出有效信號(hào)部分，還需要對(duì)分離出的光子載波進(jìn)行光濾波整形處理。光濾波整形模塊是針對(duì)直通光子載波處理的，用以增加有效信號(hào)時(shí)間間隔，壓縮頻譜，避免復(fù)用過(guò)程中產(chǎn)生頻譜混疊。光濾波整形模塊的重要性在于可以壓縮經(jīng)光子載波分離模塊后的頻譜展寬，降低OADM模塊對(duì)直通光子載波的影響，本質(zhì)上是為了提高此OADM方案的級(jí)聯(lián)能力，使得多個(gè)OAMD可以串聯(lián)起來(lái)構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)。為了使上路光子載波與直通光子載波仍然保持正交，需要對(duì)上路光子載波進(jìn)行控制。對(duì)上路光子載波的控制模塊通過(guò)提取下路光子載波的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行穩(wěn)頻、相位和同步控制，或者通過(guò)光注入鎖相、自載波提取或波長(zhǎng)重用等技術(shù)提取下路光子載波作為上路光子載波，經(jīng)調(diào)制后產(chǎn)生上路光子載波信號(hào)。經(jīng)處理后的上路光子載波即可輸入至光傅里葉逆變換模塊，與經(jīng)光濾波整形處理后的直通光子載波復(fù)用后生成新的OOFDM信號(hào)輸出。由于經(jīng)光纖傳輸后，有一定的頻率漂移，通常情況下，頻率漂移很小，光濾波器可以容忍。但是考慮到光濾波整形模塊中都是窄帶濾波器，因此，控制模塊可以通過(guò)提取的下路光子載波信息對(duì)光濾波整形模塊中濾波器的中心頻率進(jìn)行穩(wěn)頻控制，優(yōu)化系統(tǒng)性能。以N路OOFM信號(hào)中光子載波的分插復(fù)用為例，假設(shè)S (t)是復(fù)用后傳輸?shù)墓庑盘?hào)，通過(guò)離散傅里葉變換后，分離出N路光子載波(周期為T(mén))的數(shù)據(jù)dn可以表示為dn = — β ——Iexp[ j —— fik L n = 1,2,···N(I)
Nti \N J \ N I為了在光域?qū)崿F(xiàn)傅里葉變換，需采用光學(xué)器件，如延時(shí)干涉單元DI (delayinterferometer)、陣列波導(dǎo)光柵 AWG(arrayed waveguide grating)等。并且，OFFT 可以采用多種不同級(jí)聯(lián)方式的延時(shí)單元實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)光傅里葉變換。OIFFT則可以通過(guò)與OFFT相逆的處理方式或采用光纖耦合器的方式實(shí)現(xiàn)。光傅里葉變換和普通的光解復(fù)用器非常類似，主要的差別是光傅里葉變換時(shí)需要滿足公式(1)，具體而言就是光子載波的間隔和光解復(fù)用器的通道間隔相等。本發(fā)明中OOFDM信號(hào)光子載波的光分插復(fù)用器，包括光解復(fù)用模塊、上路光子載波控制模塊、光濾波整形模塊、光復(fù)用模塊；本發(fā)明采用OFFT變換進(jìn)行光解復(fù)用，實(shí)現(xiàn)OOFDM信號(hào)光子載波分離。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，從N路光子載波中，有選擇性地從下路端(Drop)輸出所需的光子載波，從而將一個(gè)光子載波上的信號(hào)從節(jié)點(diǎn)中“分出來(lái)”；分出來(lái)的信號(hào)經(jīng)光門(mén)后選通所需的有效信號(hào)部分，經(jīng)光濾波整形后得到所需光子載波信號(hào)；相應(yīng)地從上路端(Add)輸入相應(yīng)的光子載波，而其它與本地?zé)o關(guān)的光子載波和上路光子載波復(fù)用在一起后，從OADM的線路輸出端(MainOutput)輸出。本發(fā)明中，所需插入的光子載波首先需要經(jīng)過(guò)上路光子載波控制模塊“插進(jìn)”相應(yīng)的光子載波與經(jīng)光濾波整形后的直通光子載波復(fù)用后傳輸。對(duì)于本地上路光子載 波原則上要求和直通光子載波仍然保持正交，以使直通光子載波不受影響的通過(guò)。為了實(shí)現(xiàn)正交性，可以根據(jù)提取到的接收本地下路光子載波的信息對(duì)本地上路光子載波進(jìn)行精確控制，包括對(duì)光子載波頻率控制和同步控制。所述光解復(fù)用用于，將OOFDM信號(hào)中一部分光子載波上的信號(hào)從節(jié)點(diǎn)中“分出來(lái)”。由于OOFDM信號(hào)中各個(gè)子載波上的載波之間滿足正交性的要求，各傳輸光子載波之間相互正交。因此，分離的過(guò)程中不能影響到其它幾路光子載波的正交性。本發(fā)明中用于解復(fù)用實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分離采用了 OFFT的方法，下路所需光子載波信號(hào)，OFFT變換可以通過(guò)級(jí)聯(lián)的延時(shí)單元或陣列波導(dǎo)光柵實(shí)現(xiàn)。采用OFFT變換進(jìn)行解復(fù)用實(shí)現(xiàn)OOFDM信號(hào)光子載波分離不會(huì)破壞光子載波之間的正交性，并對(duì)光子載波信號(hào)進(jìn)行透明傳輸，提供在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不同信號(hào)之間的接口。所述光濾波整形，是由于經(jīng)解復(fù)用實(shí)現(xiàn)光分離后，光子載波信號(hào)的有效時(shí)間間隔減小，頻譜發(fā)生展寬，無(wú)法復(fù)用成OOFDM信號(hào)，因此，需要對(duì)分離出的直通光信子載波進(jìn)行光濾波整形。從頻率上看就是壓縮頻譜，從時(shí)域上看就是展寬光信號(hào)的脈沖長(zhǎng)度，增加有效時(shí)間間隔。光濾波整形降低了 OADM模塊對(duì)直通光子載波的影響，提高本發(fā)明中OADM模塊的級(jí)聯(lián)能力，使得多個(gè)OAMD可以串聯(lián)起來(lái)構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)。光濾波整形模塊可以采用光濾波或者使光子載波先后通過(guò)DI單元和光濾波器的方法實(shí)現(xiàn)，這種方法類似RZ碼轉(zhuǎn)換成NRZ碼的處理方法。這里，DI單元類似一個(gè)梳狀濾波器壓縮一部分頻率分量，光濾波器用以濾除殘余頻率分量。所述插進(jìn)用于，一個(gè)載波的光信號(hào)“插進(jìn)”該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳送，同時(shí)不影響其它光子載波的傳輸。插進(jìn)的光子載波仍需滿足與其它幾個(gè)光子載波保持正交，也就是保持相干性。由于下路光子載波與其它幾個(gè)光子載波是正交的，為了使上路光子載波與直通光子載波仍然保持正交，可以通過(guò)提取下路光子載波的信息，用以控制上路光子載波的頻率、相位等。對(duì)上路光子載波的同步控制可以通過(guò)時(shí)鐘同步或OFDM符號(hào)同步實(shí)現(xiàn)與直通光子載波的同步，取決于調(diào)制信號(hào)所采用的調(diào)制方式。上路光子載波插進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)則可以采用光傅里葉逆變換模塊實(shí)現(xiàn)，由于各光子載波之間相互正交，插進(jìn)的光子載波將不會(huì)影響直通光子載波的傳輸。
圖4所不為基于本發(fā)明中OADM的光傳輸網(wǎng)不意圖，發(fā)射的OOFDM信號(hào)的光子載波在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)I處采用本發(fā)明的OADM模塊實(shí)現(xiàn)分插復(fù)用功能，重新復(fù)用后輸出的OOFDM信號(hào)依次經(jīng)過(guò)不同的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行下路和上路，最終在中心站進(jìn)行OOFDM信號(hào)的接收。OOFDM發(fā)射機(jī)用以產(chǎn)生OOFDM信號(hào)，可以采用光頻梳生成器或者在電域正交頻分復(fù)用后上變頻到光域形成OOFDM信號(hào)的方法實(shí)現(xiàn)。以4路光子載波為例，圖5所示為基于本發(fā)明中光分插復(fù)用方法實(shí)現(xiàn)的OOFDM信號(hào)光子載波分插復(fù)用示例圖。圖5中，OOFDM信號(hào)的產(chǎn)生采用光頻梳生成器的方法，激光器發(fā)射的光經(jīng)光頻梳生成器后，產(chǎn)生4根等頻率間隔的光梳，且功率基本一致。每根光頻梳可以看作是一個(gè)光子載波，不同的光頻梳就對(duì)應(yīng)了不同的光子載波。光子載波之間的頻率間隔與單個(gè)子載波上傳輸?shù)姆?hào)速率相等，從而滿足正交關(guān)系。產(chǎn)生的4路光子載波分別輸入至調(diào)制模塊，調(diào)制后的光子載波經(jīng)光復(fù)用模塊合成一路光信號(hào)后在光纖中傳輸。調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生可以采用OFDM調(diào)制或多階調(diào)制的方法，多階調(diào)制可以采用如正交相 移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)、正交幅度調(diào)制(Quadrature AmplitudeModulation,QAM)等調(diào)制方式增加頻帶利用率,實(shí)現(xiàn)高速傳輸。不同的是，采用多階調(diào)制時(shí)，同步控制主要是時(shí)鐘同步；而采用OFDM調(diào)制則需要進(jìn)行OFDM符號(hào)同步控制。圖5示例中采用了 QPSK調(diào)制。圖5下方給出根據(jù)本發(fā)明中的方案，仿真的OOFDM系統(tǒng)幾個(gè)不同位置處的光譜圖和眼圖。圖5中A點(diǎn)處是4路合成光子載波的頻譜圖，4路光子載波的頻譜互相重疊，彼此正交。光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處，采用4-0FFT對(duì)四路光子載波進(jìn)行解復(fù)用實(shí)現(xiàn)光子載波分離。OFFT由多個(gè)DI單元級(jí)聯(lián)組成，通過(guò)延時(shí)、移相等處理后輸出4路光子載波對(duì)應(yīng)的光傅里葉變換結(jié)果，且相互之間的正交性不會(huì)被破壞。因此，在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處可以通過(guò)OFFT模塊對(duì)OOFDM光信號(hào)中光子載波進(jìn)行解復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)光子載波分離。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，從4路光子載波，有選擇性地從下路端(Drop)輸出所需的光子載波，從而將這路光子載波對(duì)應(yīng)的信號(hào)從節(jié)點(diǎn)中“分出來(lái)”。分出來(lái)的光子載波信號(hào)經(jīng)光門(mén)后選通所需的有效信號(hào)部分，經(jīng)探測(cè)解調(diào)等恢復(fù)處原始信號(hào)。由于要保持原有的正交性，可以使插入的光子載波對(duì)應(yīng)的中心頻率應(yīng)與下路光子載波的中心頻率一致，從而不影響其它光子載波的傳輸和光子載波之間的正交關(guān)系。上路光子載波從上路端(Add)輸入對(duì)應(yīng)中心頻率的信道。而其它與本地?zé)o關(guān)光子載波經(jīng)濾波整形后就直接通過(guò)OIFFT模塊和上路光子載波復(fù)用在一起后，從OADM的線路輸出端(Main Output)輸出。由于插入的光子載波與直通光子載波仍然保持正交，因此可以使直通光子載波不受影響的通過(guò)。圖5中B、C點(diǎn)處是第2路光子載波經(jīng)光門(mén)前后的光信號(hào)眼圖，可以看出經(jīng)光門(mén)后，有效光信號(hào)對(duì)應(yīng)的清晰眼圖部分被選出來(lái)了。從圖5(b)和(c)可以看出，有效信號(hào)時(shí)間減小，意味著頻譜展寬，不利于復(fù)用與OADM級(jí)聯(lián)。因此，直通光子載波必須經(jīng)過(guò)光濾波整形模塊進(jìn)行頻譜壓縮，使其有效信號(hào)時(shí)間間隔增加。如圖5中D處為經(jīng)光濾波處理后信號(hào)的眼圖，圖中可以看出抽樣時(shí)間間隔增加，意味著信號(hào)的頻譜被壓縮，眼圖中看出沒(méi)有引入碼間串?dāng)_。本發(fā)明中OADM模塊可以用于實(shí)現(xiàn)OOFDM信號(hào)光子載波的分離、插入、復(fù)用等功能。本發(fā)明可以用于基于OOFDM技術(shù)的新型光傳輸網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點(diǎn)處的OADM功能，并且支持?jǐn)?shù)據(jù)流的透明傳輸，能量損耗幾乎可以忽略不計(jì)，功耗低、成本本。目前，基于4-0FFT的0FDM-QPSK傳輸系統(tǒng)可以支持400Gb/s的傳輸，而基于8-0FFT技術(shù)的0FDM-QPSK光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)1 Tb/s的傳輸，這使得本發(fā)明中的OADM模塊有望支持100Gb/S高速光信號(hào)的分插復(fù)用。并且OFFT技術(shù)較容易實(shí)現(xiàn)向上升級(jí)，支持更多點(diǎn)數(shù)0FFT，使得本發(fā)明可以支持OOFDM信號(hào)中更多路光子載波的光分插復(fù)用。
權(quán)利要求
1.OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法，其特征在于，包括 光解復(fù)用模塊通過(guò)光傅里葉變換對(duì)輸入的OOFDM光信號(hào)中光子載波進(jìn)行光分離，選出分離后多個(gè)光子載波信號(hào)的有效信號(hào)部分，一部分光子載波作為下路光信號(hào)通過(guò)下路端輸出，另一部分光子載波作為直通光子載波經(jīng)光濾波整形后輸入至光復(fù)用模塊； 通過(guò)下路光子載波提取的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行控制處理，使上路光子載波與直通光子載波保持正交與同步，經(jīng)處理后的上路光子載波經(jīng)上路端輸入至光復(fù)用模塊。
2.如權(quán)利要求1所述OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法，其特征在于，所述對(duì)上路光子載波的控制處理是為了使上路光子載波與直通光子載波保持同步且正交，使得復(fù)用后可以合成一路新的OOFDM信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法，其特征在于，所述對(duì)上路光子載波控制處理為通過(guò)光注入鎖相、自載波提取或波長(zhǎng)重用提取下路光子載波作為上路光子載波，再經(jīng)調(diào)制產(chǎn)生上路光子載波信號(hào)?；蛘咄ㄟ^(guò)提取下路光子載波的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行穩(wěn)頻、相位控制和同步控制。
4.如權(quán)利要求1所述OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法,其特征在于,光復(fù)用模塊通過(guò)對(duì)輸入的各路光子載波進(jìn)行光傅里葉逆變換來(lái)實(shí)現(xiàn)光復(fù)用。
5.如權(quán)利要求1所述OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法,其特征在于,光濾波整形模塊利用從下路光子載波提取的頻率信息進(jìn)行反饋控制，使濾波器的中心頻率與各路光子載波頻率一致。
6.光分插復(fù)用器，其特征在于，包括光解復(fù)用模塊、上路光子載波控制模塊、光濾波整形模塊、光復(fù)用模塊； 所述光解復(fù)用模塊用于，通過(guò)光傅里葉變換對(duì)輸入的OOFDM信號(hào)進(jìn)行光分離，經(jīng)光門(mén)選出分離出光子載波信號(hào)的有效信號(hào)部分，一部分光子載波信號(hào)作為下路光信號(hào)通過(guò)下路端輸出，其余光子載波作為直通光子載波經(jīng)光濾波整形后輸入至光復(fù)用模塊； 所述上路光子載波控制模塊用于，通過(guò)對(duì)下路光子載波提取的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行控制處理，使上路光子載波與直通光子載波保持正交與同步； 所述對(duì)光濾波整形模塊用于，對(duì)光解復(fù)用模塊輸出的直通光子載波進(jìn)行濾波處理，增加有效信號(hào)時(shí)間間隔，壓縮直通光子載波信號(hào)的頻譜，將濾波處理后的直通光子載波輸入至光復(fù)用模塊，增強(qiáng)光分插復(fù)用器的級(jí)聯(lián)能力； 所述光復(fù)用模塊用于，將來(lái)自上路端的上路光子載波與直通光子載波進(jìn)行光復(fù)用后輸出。
7.如權(quán)利要求6所述光分插復(fù)用器，其特征在于，光濾波整形模塊從下路光子載波提取的頻率信息進(jìn)行反饋控制，使光濾波整形模塊的中心頻率與OOFDM信號(hào)光子載波頻率一致。
8.如權(quán)利要求6所述光分插復(fù)用器，其特征在于，所述上路光子載波控制模塊通過(guò)提取下路光子載波的信息對(duì)上路光子載波進(jìn)行穩(wěn)頻、相位控制和同步控制； 或者，所述上路光子載波控制模塊通過(guò)光注入鎖相、自載波提取或波長(zhǎng)重用提取下路光子載波作為上路光子載波，再經(jīng)調(diào)制產(chǎn)生上路光子載波信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述光分插復(fù)用器，其特征在于，光解復(fù)用模塊包括光傅里葉變換模塊、光門(mén);所述光傅里葉變換模塊用于，通過(guò)光傅里葉變換實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的OOFDM信號(hào)中光子載波進(jìn)行光分離； 光門(mén)，用于對(duì)經(jīng)光傅里葉變換解復(fù)用后，選通分離出光子載波信號(hào)的有效信號(hào)部分，將光信號(hào)對(duì)應(yīng)輸出至下路端或光復(fù)用模塊。
10.如權(quán)利要求6所述光分插復(fù)用器，其特征在于，光復(fù)用模塊通過(guò)光傅里葉逆變換實(shí)現(xiàn)上路光子載波與直接光子載波的復(fù)用；光傅里葉逆變換模塊采用與光傅里葉變換模塊相逆的處理方式或采用光纖耦合器實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種OOFDM信號(hào)中光子載波的光分插復(fù)用方法以及光分插復(fù)用器。光解復(fù)用模塊通過(guò)光傅里葉變換對(duì)輸入的OOFDM光信號(hào)中光子載波進(jìn)行解復(fù)用，實(shí)現(xiàn)光子載波信號(hào)分離，經(jīng)光門(mén)選出分離后的有效信號(hào)部分，被選擇輸出的光子載波信號(hào)作為下路光信號(hào)通過(guò)下路端輸出，其余光子載波作為直通光子載波經(jīng)光濾波整形后輸入至光復(fù)用模塊。采用光傅里葉變換有效地實(shí)現(xiàn)了OOFDM信號(hào)光子載波的解復(fù)用功能。由于OOFDM信號(hào)中光子載波之間相互正交，采用OFFT技術(shù)解復(fù)用分離后的光子載波仍然保持相互正交，因此，下路端輸出所需的光子載波信號(hào)后不會(huì)影響其它光子載波。
文檔編號(hào)H04L27/26GK103001724SQ20121031530
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者易興文, 張靜, 張洪波, 鄧明亮, 邱昆 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)