相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求享有于2015年1月13日提交的申請?zhí)枮?4/595,849和2015年5月29日提交的申請?zhí)枮?4/726,037的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其二者通過引用并入本申請。

背景技術(shù)：

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)使用無線射頻(rf)信號向一個(gè)或多個(gè)設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦等)傳輸數(shù)據(jù)。rf信號從發(fā)射天線輻射，后者位于蜂窩塔或發(fā)射站。減少鄰接發(fā)射天線或在發(fā)射站處的設(shè)備數(shù)是較為理想的。為此，將用于產(chǎn)生模擬信號以驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線的設(shè)備安置在遠(yuǎn)離發(fā)射天線之處，兩處中間用電纜連接。舉例而言，用于產(chǎn)生模擬信號的設(shè)備可以設(shè)置在蜂窩塔的底部或距離蜂窩塔幾千米到幾十千米之處。

由于電纜重量較大，且信號完整性較差，故而在電纜上攜帶模擬信號可具有挑戰(zhàn)性。因此，可以使用光載波，在光纖上攜帶模擬信號。這種及類似布置被稱為光纖載射頻(rof)系統(tǒng)或射頻光纖系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下呈現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的一些方面的簡單概述，以提供對本發(fā)明的基本理解。此概述不是本發(fā)明的廣泛概述。其并非旨在表明本發(fā)明的關(guān)鍵或重要要素，也不為標(biāo)明本發(fā)明的范圍。其單純目的在以簡單的形式展示本發(fā)明的一些實(shí)施例，以作為后文所呈現(xiàn)的更為詳細(xì)的描述的前言。

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種光功率源，其包括：多個(gè)激光器，每個(gè)分別提供各自光波長和光功率下的輸出；以及多個(gè)分光器組，每個(gè)包括與所述多個(gè)激光器中各自一個(gè)相關(guān)聯(lián)的輸入，并且將輸入分割成多個(gè)輸出，每個(gè)具有一個(gè)輸出功率，其近似為：其中：x是大于1的整數(shù)；n是所述分光器組的輸出的編號，且有n＝1..m；m是所述分光器組中輸出的總數(shù)；powern是第n個(gè)輸出的輸出功率；并且powerinput是所述分光器組的輸入處接收的，激光器輸出的光功率。

根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種光系統(tǒng)，其具有：分光部件，其包括多個(gè)分光器組，每個(gè)分光器組分別包括輸入，并將所述輸入分割為多個(gè)輸出，每個(gè)具有一個(gè)輸出功率，其近似為：其中：x是大于1的整數(shù)；n是所述分光器組的輸出的編號，且有n＝1..m；m是所述分光器組中輸出的總數(shù)；powern是第n個(gè)輸出的輸出功率；并且powerinput是所述分光器組的輸入處接收的光功率。所述系統(tǒng)也包括：光調(diào)制部件，其包括多個(gè)光調(diào)制器組，每個(gè)包括多個(gè)調(diào)制器輸入和相關(guān)聯(lián)的調(diào)制器輸出，每個(gè)所述調(diào)制器組根據(jù)多個(gè)數(shù)據(jù)信號中各自一個(gè)中的關(guān)聯(lián)位來調(diào)制光輸入；以及光互聯(lián)部件，其將所述分光器組的各個(gè)輸出連接到所述光調(diào)制器組的各個(gè)調(diào)制器輸入，所述各自光調(diào)制器組的所述多個(gè)調(diào)制器輸入中的每一個(gè)連接到來自不同分光器組的各自輸出，以使得對于每個(gè)調(diào)制器組，數(shù)據(jù)位datai調(diào)制所述光調(diào)制器組的具有第(w-i)高的光功率的光輸入，其中：datai是數(shù)據(jù)信號中的第i位，且i＝0..w-1，其中dataw-1是最高有效位；并且w是所述數(shù)據(jù)信號中的位數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，本公開包括一種光發(fā)送器，其包括第一光調(diào)制器，其被配置為使用第一數(shù)據(jù)位來調(diào)制具有第一波長和第一功率的第一光載波信號，以生成第一調(diào)制輸出信號；第二光調(diào)制器，其被配置為使用第二數(shù)據(jù)位來調(diào)制具有第二波長和第二功率的第二光載波信號，以生成第二調(diào)制輸出信號，其中所述第二光調(diào)制器與所述第一光調(diào)制器并行調(diào)制；以及光波長復(fù)用器，其被配置為將所述第一調(diào)制輸出信號和所述第二調(diào)制輸出信號加和到適于通過光鏈路傳輸?shù)哪M信號中。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本公開包括一種光發(fā)送器，其包括：光調(diào)制器，其被配置為調(diào)制每個(gè)都具有不同波長的光載波信號，其中所述光調(diào)制器對光載波信號的調(diào)制并行執(zhí)行以生成調(diào)制輸出信號，所述光載波信號從使用數(shù)字信號的最高有效位來調(diào)制的最高功率光載波信號到使用所述數(shù)字信號的最低有效位來調(diào)制的最低功率光載波信號；以及光波長復(fù)用器，其被配置為將所述調(diào)制輸出信號加和到適于通過光纖傳輸?shù)侥M光接收器的模擬信號中。

在又一個(gè)實(shí)施例中，本公開包括一種光傳輸?shù)姆椒?，包括：使用一個(gè)光調(diào)制器來用最高有效位以調(diào)制具有第一波長和最高功率的光載波信號，以生成調(diào)制輸出信號；使用另一個(gè)光調(diào)制器來用次最高有效位以調(diào)制具有不同波長和相鄰最高功率的另一個(gè)光載波信號，以生成另一個(gè)調(diào)制輸出信號；使用再一個(gè)光調(diào)制器重復(fù)所述調(diào)制，直至使用最低有效位來調(diào)制具有最終波長和最低功率的最終光載波信號，以生成再一些調(diào)制輸出信號；以及將所述調(diào)制輸出信號全部組合為適于通過光纖傳輸?shù)恼{(diào)制模擬信號。

通過以下詳細(xì)描述，并結(jié)合附圖和權(quán)利要求，將可更加清楚地理解這些及其他特征。

附圖說明

本文參照有關(guān)附圖，對實(shí)施例進(jìn)行描述，其中：

圖1為一個(gè)可以在其中利用本發(fā)明的實(shí)施例的射頻光纖系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖；

圖2描繪了用于數(shù)模通信鏈路的光功率系統(tǒng)的組件；

圖3描繪了可用于光功率系統(tǒng)中的分光器的組件；

圖4描繪了可用于光功率系統(tǒng)中的另一個(gè)分光器的組件；

圖5描繪了可用于光功率系統(tǒng)中的光調(diào)制器的組件；

圖6描繪了數(shù)模通信鏈路的組件；

圖7描繪了用于數(shù)模通信鏈接的另一個(gè)光功率系統(tǒng)的組件；

圖8為光系統(tǒng)中被配置為并行執(zhí)行調(diào)制的光發(fā)送器的實(shí)施例的示意圖；

圖9為光子集成電路上的光發(fā)送器的實(shí)施例的示意圖；

圖10為包含四個(gè)光調(diào)制器和4位數(shù)字信號的光發(fā)送器的實(shí)施例的示意圖；

圖11為將來自激光器的光載波信號進(jìn)行分光以供四個(gè)光發(fā)送器使用的分光器的實(shí)施例的示意圖；和

圖12為一種光傳輸方法的實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

首先應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然下文提供了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示意性實(shí)施方式，但其所公開的系統(tǒng)和/或方法可以使用任意數(shù)量的技術(shù)加以實(shí)施，無論此技術(shù)是否已知或現(xiàn)有。本公開絕不局限于下文示出的示意性實(shí)施方式、附圖和技術(shù)，包括本文所示出和描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施方式等，而是能夠在所附權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)進(jìn)行修改。

本文所公開的是一種光發(fā)送器，其被配置為在光系統(tǒng)中并行執(zhí)行光信號的調(diào)制。正如下文將要更全面地解釋的，所述光發(fā)送器能夠使用來自數(shù)字信號的各個(gè)位來調(diào)制具有不同波長和不同功率的光載波信號，從而生成調(diào)制輸出信號。所述調(diào)制輸出信號被組合成為模擬信號，可通過光纖傳輸?shù)焦饨邮掌?。換言之，所述光發(fā)送器能夠以適于處理更新一代移動(dòng)通信技術(shù)(例如第五代(5g)移動(dòng)通信技術(shù))的方式執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，使用射頻(rf)發(fā)送器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)設(shè)備。將模擬rf信號提供給發(fā)射天線，由發(fā)射天線將信號發(fā)射到各自通信客戶端?？梢愿鞣N方式將此模擬rf信號提供給蜂窩塔或發(fā)射站。例如，此模擬信號可以通過數(shù)字表示傳遞給發(fā)射站。然后，可由此數(shù)字信號合成而得模擬信號，功率經(jīng)過放大后，提供用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線的rf信號。

另選地，可以將模擬信號發(fā)送到發(fā)射站。當(dāng)使用模擬信號將數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)射站時(shí)，無需在發(fā)射站處執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。可以通過光纜，以模擬光信號的形式，將模擬信號發(fā)送到發(fā)射站。相比電信號，模擬光信號可以傳輸更遠(yuǎn)的距離而不致出現(xiàn)信號退化。對應(yīng)地，傳輸信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換可以在發(fā)射天線的遠(yuǎn)程處執(zhí)行，并作為光信號進(jìn)行發(fā)送。然后，光模擬信號即可轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)過放大，以驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線。如果有多個(gè)發(fā)射天線，則可使用多個(gè)光信號；不過也可以用單個(gè)模擬信號來驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)射天線。類似地，多個(gè)模擬信號來驅(qū)動(dòng)單個(gè)發(fā)射天線。當(dāng)由多個(gè)模擬信號來驅(qū)動(dòng)單個(gè)天線時(shí)，各模擬信號可以在不同的時(shí)間驅(qū)動(dòng)該單個(gè)天線，或者各模擬信號可以具有不重疊的波長，從而允許同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一個(gè)天線。通過采用模擬光信號來傳輸用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線的信號，可以減少發(fā)射天線處的設(shè)備的數(shù)量，因?yàn)椴恍枰葘?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。

數(shù)字信號可包括數(shù)字字的時(shí)間序列，提供數(shù)字字流。每個(gè)數(shù)字字可包括多個(gè)數(shù)據(jù)位，提供多個(gè)數(shù)字位流。通過調(diào)制光載波，使得載波的光功率與數(shù)字信號的幅值對應(yīng)，可將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬光信號。光功率源提供未經(jīng)調(diào)制的光載波，其可根據(jù)數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制。

模擬信號可被提供作為單波長的調(diào)制后的載波，或作為多個(gè)載波的復(fù)用信號。當(dāng)通過將多個(gè)單獨(dú)的光載波一起復(fù)用來提供單個(gè)模擬信號時(shí)，用于模擬信號的每個(gè)光載波都可具有不同的波長，并可根據(jù)數(shù)字信號中的位進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制光載波可被一起復(fù)用，成為對應(yīng)數(shù)字信號的單個(gè)模擬光信號。

要攜帶從同一處發(fā)射的多個(gè)模擬信號，可以有多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換發(fā)送器，其以數(shù)字信號合成光模擬信號。多個(gè)大功率激光器可以提供各個(gè)波長的光載波。通過在用數(shù)字信號調(diào)制載波之前分割光功率，激光器輸出的光載波可在多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換發(fā)送器之間分享。

使用數(shù)量較少的大功率激光器來提供所有光載波，以用于調(diào)制多個(gè)模擬信號，可以在成本和/或尺寸上帶來節(jié)約。即少量大功率激光器的成本可能低于大量小功率激光器。類似地，少量大功率激光器所要的空間可能小于大量小功率激光器，這可簡化所需組件的安裝。還有，用于傳輸?shù)哪Mrf信號的技術(shù)要求，進(jìn)而模擬光信號的技術(shù)要求，都可能較高。具體地，提供光載波的激光器在重要頻率范圍內(nèi)應(yīng)具有非常低的相對強(qiáng)度噪聲(rin)，其在無線傳輸例如蜂窩傳輸?shù)那闆r下，處于一千兆赫(ghz)的范圍內(nèi)。使用數(shù)量較少的大功率激光器來滿足這些要求可更簡便，并可能更具成本效益，因?yàn)楫?dāng)激光器在大功率工作時(shí)，在重要頻率范圍內(nèi)激光器的rin通常會降低。還有，使用大功率激光器可提供足夠高的光功率，從而克服接收器處的光子統(tǒng)計(jì)散粒噪聲。

正如以下要進(jìn)一步描述的，用于數(shù)模光傳輸環(huán)境中的光功率系統(tǒng)可包括若干個(gè)大功率激光器，每個(gè)的波長各有不同。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)激光器在輸出端口處的輸出所具有的功率都各不相同。在另一個(gè)實(shí)施例中，激光器的輸出被分割送到若干個(gè)端口，每個(gè)端口的功率各不相同。每個(gè)輸出端口可根據(jù)數(shù)字信號的位進(jìn)行調(diào)制。然后，按數(shù)字信號中的位調(diào)制后的光載波即可被一起復(fù)用，以提供模擬光信號進(jìn)行傳輸。正如以下進(jìn)一步詳述的，可使用不同激光器所提供的不同光波長來調(diào)制具體信號中的各個(gè)位。

雖然以3g/4g網(wǎng)絡(luò)中使用的術(shù)語在下文提供了的詳述，包括提及基站控制器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器和基站收發(fā)臺，但應(yīng)當(dāng)理解的是：用于類似節(jié)點(diǎn)和功能的其他名稱也可適用。常稱遠(yuǎn)程射頻頭的天線與生成數(shù)字信號的模擬表示以供傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的分割在未來一代的無線網(wǎng)絡(luò)中非常有用，并可實(shí)現(xiàn)不同的架構(gòu)。

圖1描繪了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在其中可以利用本公開的實(shí)施例。該移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中包含網(wǎng)絡(luò)102，該網(wǎng)絡(luò)可包含用于控制和協(xié)調(diào)通信網(wǎng)絡(luò)的各種系統(tǒng)。例如，網(wǎng)絡(luò)102中可包含如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的計(jì)算裝置來提供數(shù)據(jù)或其他服務(wù)。雖然被描繪為位于網(wǎng)絡(luò)102外部，但圖1中所描繪的附加組件可以被視為網(wǎng)絡(luò)102的一部分。

基站控制器(bsc)和/或無線網(wǎng)絡(luò)控制器(rnc)104根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制著若干個(gè)發(fā)射站。控制器104與位于發(fā)射站的通信設(shè)備進(jìn)行通信，其被示出為基站收發(fā)臺(bts)106a、106b(合稱bts106)。寬泛地，bts106自例如控制器104接收數(shù)據(jù)用以傳輸，并提供模擬rf信號以驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線(如圖2中的發(fā)射天線210)。發(fā)射出的rf信號被與各自的bts106所關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備108a、108b(合稱設(shè)備108)所接收。所述設(shè)備108可以是手機(jī)、平板電腦等。

之前，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線的模擬信號在緊鄰發(fā)射天線之處生成，以求避免因傳輸模擬電信號而導(dǎo)致的信號退化。對應(yīng)地，發(fā)射天線處也就要求有用于執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換的通信設(shè)備。而通過將該模擬信號作為光信號來提供，可有更長的傳輸距離而不致出現(xiàn)明顯的信號退化。對應(yīng)地，也就有可能將數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備置于發(fā)射天線的遠(yuǎn)程位置處，在發(fā)射天線緊鄰處僅提供光電轉(zhuǎn)化組件和功率放大器。

本文所描述的光發(fā)送器可用于提供模擬信號以用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線。所述光發(fā)送器可包括光功率系統(tǒng)，其使用數(shù)量較少的大功率激光器來提供不同功率水平和波長的、未經(jīng)調(diào)制的光載波。激光器的輸出可分割送到若干個(gè)端口，且各端口的載波可根據(jù)數(shù)字信號中的位進(jìn)行調(diào)制。所生成的光模擬信號可被相對短距離地發(fā)送，例如從發(fā)射塔的底部傳輸?shù)桨l(fā)射塔頂端的天線所在處。附加地或另選地，模擬光信號可被較遠(yuǎn)距離地發(fā)送，例如幾千米或幾十千米。不論模擬光信號的傳輸長度具體為多少，本文所描述的光發(fā)送器均可用于從數(shù)字表示中生成模擬光信號，所述數(shù)字表示為從遠(yuǎn)離發(fā)射天線位置傳輸?shù)男盘柕臄?shù)字表示。模擬光信號可以通過傳輸光纖進(jìn)行傳輸，所述傳輸光纖可以是光纜。

圖1中所描繪的環(huán)境100是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過度簡化，意在提供一個(gè)環(huán)境的基本總覽，在該環(huán)境中可使用所述光功率系統(tǒng)。還有，雖然圍繞在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的使用進(jìn)行了描述，但本文所進(jìn)一步描述的光發(fā)送器可用于其他應(yīng)用，其中希望提供從數(shù)字表示合成的模擬光信號。此種應(yīng)用可包括例如有線電視前端傳輸、為偏遠(yuǎn)地區(qū)或無線回傳不可用的地區(qū)提供無線通信，以及其他可能的應(yīng)用。在圖1的環(huán)境100中，應(yīng)用也可包括自天線(見圖2的天線214)向bts106的方向進(jìn)行信號傳輸。

圖2描繪了模擬光發(fā)送器系統(tǒng)的組件。正如以下將詳述的，所述模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200可包含光功率源，其為光調(diào)制器提供未經(jīng)調(diào)制的光載波，所述光調(diào)制器根據(jù)數(shù)字信號對所述載波進(jìn)行調(diào)制。光功率源可包含若干個(gè)大功率激光器202a、202b、202c、202d(合稱激光器202)以及多個(gè)分光器組204a、204b、204c、204d(合稱分光器組204)。每個(gè)激光器的輸出都連接到各自的一個(gè)分光器組204。每個(gè)分光器組204將輸入分割到不同功率的若干個(gè)輸出端口，這在圖2中示意地用線條的粗細(xì)表示。

分光器組204的輸出端口連接到若干個(gè)光調(diào)制器組206a、206b、206c、206d(合稱光調(diào)制器組206)的調(diào)制器輸入。每個(gè)光調(diào)制器組206根據(jù)各光調(diào)制器組206所分別關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號s0-s3中的各個(gè)位，對來自輸入的光載波進(jìn)行調(diào)制。

光調(diào)制器組206為調(diào)制光載波提供輸出端口，而輸出端口則連接到各自的光復(fù)用器組208a、208b、208c、208d(合稱光復(fù)用器組208)。每個(gè)光復(fù)用器組208將來自一個(gè)光調(diào)制器組的調(diào)制光載波進(jìn)行復(fù)用，成為一個(gè)模擬光信號，可以通過光纖傳輸鏈接進(jìn)行發(fā)送。

光復(fù)用器208所提供的模擬光信號可傳輸?shù)桨l(fā)射天線處，在那里，將有各自的光檢器210將光信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號。來自光檢器210的電信號可經(jīng)過功率放大器212的放大，放大后的信號用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214。模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200可位于發(fā)射天線214的遠(yuǎn)程。例如，模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200可位于發(fā)射天線214所在的蜂窩塔的底部。附加地或另選地，模擬發(fā)送器200可位于發(fā)射站的遠(yuǎn)程。激光器202可與光調(diào)制器206和光復(fù)用器208放置在一起，也可與例如分光器組204、光調(diào)制器組206和光復(fù)用器208等其他組件分開放置。激光器202的性能可能更易受到環(huán)境條件改變的影響，因而可能置于更嚴(yán)密控制的環(huán)境中，以確保維持最優(yōu)或至少可接受的運(yùn)行。分光器組、光調(diào)制器和光復(fù)用器在對環(huán)境條件的敏感性方面可能更為魯棒，因而可能置于范圍更廣泛的位置。分光器組、光調(diào)制器和光復(fù)用器可被放置在一起，或者單獨(dú)分開放置，可能與激光器202位于同處，或者單獨(dú)分開。

圖2描繪了用于調(diào)制4個(gè)數(shù)據(jù)信號s0-s3的4個(gè)激光器202，各數(shù)據(jù)信號通過各自的傳輸鏈接傳輸?shù)桨l(fā)射天線214附近的光檢器210。類似地，每個(gè)光調(diào)制器組206被描述為調(diào)制4位字。為了圖示清楚簡潔，描繪光功率系統(tǒng)200使用4個(gè)激光器來調(diào)制4個(gè)數(shù)字信號，每個(gè)信號4個(gè)位。模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200可被擴(kuò)展到將更多數(shù)字信號(其每個(gè)都有更多的位)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬光信號。一般地，被調(diào)制的字中的位數(shù)可對應(yīng)于每個(gè)分光器組204所提供的輸出端口數(shù)，不過這樣的對應(yīng)并非必須。類似地，模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200與光檢器之間光纖傳輸鏈接的個(gè)數(shù)可對應(yīng)于光系統(tǒng)200中的激光器數(shù)。如果光纖傳輸鏈接的個(gè)數(shù)不等于字中的位數(shù)，則激光器波長數(shù)可能多于位數(shù)。如果有大量光纖傳輸鏈接，則每個(gè)波長下可能有多個(gè)激光器，且激光功率傳遞光纖可以在所有光纖傳輸鏈接上分配，或者將光纖傳輸鏈接分成子集進(jìn)行處理。

激光器202可以被提供為各種不同類型的激光器。例如，所述激光器可以是分布反饋(dfb)半導(dǎo)體激光器、光纖激光器或其他類型的激光器。雖然可以使用不同類型的激光器，但光纖激光器較為合適，因?yàn)槟軌蛱峁┹^低的光噪聲，這一點(diǎn)對具有動(dòng)態(tài)范圍較大的模擬光鏈接而言可以是有優(yōu)勢的。通常，光纖激光器所提供的功率輸出高于調(diào)制數(shù)字信號中單個(gè)位的所需。

模擬光發(fā)送器系統(tǒng)200的分光器組204將激光器202的輸出分割為若干個(gè)輸出，該若干個(gè)輸出被分配給不同的光調(diào)制器組206。每個(gè)激光器202輸出的光載波可具有大體相同的光功率，但波長不同。每個(gè)數(shù)字信號都由各個(gè)光調(diào)制器組206調(diào)制，用于調(diào)制光載波的具體數(shù)字信號的每個(gè)位都具有不同于該數(shù)字信號其他位的波長和功率。例如，光調(diào)制器206a被描繪為自分光器組204接收4個(gè)不同的、未經(jīng)調(diào)制的載波。光調(diào)制器206a的每個(gè)載波可以為不同波長以及不同功率。光調(diào)制器206a使用數(shù)字信號的最高有效位來調(diào)制最高功率的光載波功率。第二高功率的光載波由數(shù)字信號的第二高有效位調(diào)制。第二低功率的光載波由數(shù)字信號的第二低有效位調(diào)制，并且最低功率的光載波由數(shù)字信號的最低有效位調(diào)制。

為免在光載波被一起復(fù)用時(shí)產(chǎn)生拍頻，光載波的波長必須被充分地分隔開。實(shí)用光載波間隔是100ghz或200ghz，因?yàn)檫@種間隔的激光器和光復(fù)用器常由密集波分復(fù)用組件的制造商提供，或者使用常見的粗波分復(fù)用組件得到500ghz到2thz的間隔。實(shí)用光載間隔足以避免調(diào)制光信號之間出現(xiàn)拍頻。

各激光器202的未經(jīng)調(diào)制的光載波輸出被提供給分光器組204的各自每一個(gè)，其將通向分光器組的輸入分割到若干個(gè)輸出端口，所述輸出端口提供光功率不相同的各個(gè)光載波，可用于調(diào)制數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)位。每個(gè)分光器組204被布置為使得其每個(gè)輸出端口提供約為前一個(gè)輸出端口1/2的光功率，第一輸出端口具有約為輸入的1/2的光功率。即每個(gè)分光器組被布置為使得每個(gè)輸出端口的功率約為：

其中：

x是大于1的整數(shù)；

n是分光器組中輸出端口的編號，且有n＝1..m；

m是分光器組中輸出端口的總數(shù)；

powern是第n個(gè)輸出端口的光功率；并且

powerinput是所述分光器組的輸入處接收的，激光器輸出的光功率。

在上面的方程中，x通常選為2，以使輸出端口的功率提供一個(gè)功率的二元序列(binarysequence)。雖然功率輸出的二元序列可便于調(diào)制二進(jìn)制的數(shù)字信號，但在其他場景中，功率輸出的其他分?jǐn)?shù)序列可能是有用的。

當(dāng)來自一個(gè)調(diào)制組的調(diào)制光載波被一起復(fù)用為模擬光信號時(shí)，光模擬信號在所有波長上的總光功率正比于數(shù)字信號的幅值，而數(shù)字信號則為用于驅(qū)動(dòng)天線的想要的模擬信號的數(shù)字表示。對應(yīng)地，當(dāng)關(guān)聯(lián)的光檢器210檢測到模擬光信號并將之轉(zhuǎn)換為電信號，則由此而得的電信號就對應(yīng)著用于驅(qū)動(dòng)天線的想要的模擬信號。

圖3描繪了可用于光功率系統(tǒng)中的分光器組的組件。分光器組304可用作分光器組204。分光器組304被布置為多個(gè)單個(gè)分光器308、310、312、314的非對稱樹，每個(gè)分光器都將其所接收到的光載波的功率分割成兩個(gè)光載波。分光器308、310、312、314被描繪為將光功率分割為近似相等的光載波。如所描繪，輸入光信號306被第一多個(gè)單個(gè)分光器308近似對半分割為兩個(gè)輸出316a、316b。其中一個(gè)輸出316a被提供作為分光器組304的最高功率輸出318a，并提供約為輸入的光功率的1/2。初始分光器308的第二輸出316b被提供作為通向第二分光器310的輸入，第二分光器則將輸入分割為兩個(gè)輸出，其中之一被提供作為該分光器組的輸出318b。第二輸出提供給第三分光器312的輸入，第三分光器則將輸入分割為兩個(gè)輸出，其中之一被提供作為該分光器組的輸出318c。第二輸出被提供給第四分光器314的輸入，第四分光器則將輸入分割為兩個(gè)輸出，其中之一被提供作為該分光器組的輸出318d。最后一個(gè)分光器的第二輸出不可使用。雖然圖3中僅描繪了4個(gè)分光器，仍可包含附加分光器以提供足夠的分光器組輸出。

如上所述，輸出318a、318b、318c、318d(合稱輸出318)由近50/50分光器308、310、312、314提供。然而在實(shí)踐中，希望功率的分割略不平均，使得更多功率被提供給具有附加分光器的輸出分支，以彌補(bǔ)每個(gè)分光器的光功率損失。雖然輸出318被描繪為輸入的一定百分比，但要理解的是，那些事假定分光器為理想50/50分光器時(shí)的近似。多個(gè)單個(gè)分光器被布置為使得每個(gè)輸出都具有之前輸出的1/2的功率。最高功率輸出可為輸入功率的約50％；不過，可能略低，以便有更多的功率提供給具有附加分光器的分支。附加的功率彌補(bǔ)每個(gè)分光器所帶來的光損失。

圖4為可用于光功率系統(tǒng)中的另選分光器組的組件。分光器組404在功能上與圖3所描述的分光器組大體相似。不過，正如圖3中所描繪的，多個(gè)單個(gè)分光器314將光載波分割為兩個(gè)光載波，而其中一個(gè)不用。為減少浪費(fèi)的光功率的量，最末的分光器314可以略去，且近似50/50分光器312可被替換為分光器412，以將光功率非均等地分割為最終輸出318c、318d。分光器412可將光功率按近似67∶33的比率分割，使得約2/3的光功率被提供到輸出318c，以及約1/3的光功率被提供到輸出318d。一般地，分光器組中多個(gè)單個(gè)分光器的個(gè)數(shù)可以比該組的輸出端口數(shù)少一。

回到圖2，分光器組204的輸出連接到不同的光調(diào)制器組206。每個(gè)光調(diào)制器206都使用不同的激光波長調(diào)制各自的數(shù)據(jù)信號s0-s3中的每個(gè)位。調(diào)制后的波長由各自的光復(fù)用器208進(jìn)行復(fù)用，以提供在光傳輸鏈路上發(fā)送的模擬光信號。由于每個(gè)數(shù)據(jù)信號的位都是使用功率為二元序列的光信號來調(diào)制的，故復(fù)用后光信號所有波長上的功率就是數(shù)據(jù)信號的模擬表示。

圖5描繪了可用于光功率系統(tǒng)中的光調(diào)制器組的組件。光調(diào)制器組506可用作前文圖2所描述的光調(diào)制器組206。光調(diào)制器組506接收多個(gè)輸入508a、508b、508c、508d(合稱輸入508)。每個(gè)輸入508都是根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號中單個(gè)位而調(diào)制。正如圖5中所描繪的，被傳輸?shù)男盘杝0包括4個(gè)位，被描繪為位串‘1010’，并且相應(yīng)地，光調(diào)制器組506包括4個(gè)輸入508和調(diào)制器。一般地，輸入及其關(guān)聯(lián)的各個(gè)調(diào)制器的個(gè)數(shù)將對應(yīng)于數(shù)字信號的位數(shù)。不過，有可能配置調(diào)制器具有更多輸入，并配置各個(gè)調(diào)制器來用于調(diào)制位數(shù)較少的數(shù)字信號。輸入508自不同激光器所關(guān)聯(lián)的分光器組接收各自的未經(jīng)調(diào)制的光載波。對應(yīng)地，每個(gè)輸入都與不同波長關(guān)聯(lián)。還有，分光器組向每個(gè)輸入所提供的功率也有不同。例如，第一輸入508a接收的第一波長的光載波約為激光器輸出的光功率的1/2。類似地，第二輸入508b接收的第二波長的光載波約為激光器輸出的光功率的1/4。第三輸入508c接收的第三波長的光載波約為激光器輸出的光功率的1/8。第四輸入508d接收的第四波長的光載波約為激光器輸出的光功率的1/16。正如圖2中所描繪的，多個(gè)單個(gè)分光器組所提供的不同功率輸出被分配給不同的光調(diào)制器組，從而實(shí)現(xiàn)了將來自大功率激光器的光功率在多個(gè)光調(diào)制器組之間分享。

光調(diào)制器組506中包含若干個(gè)單獨(dú)的光調(diào)制器510a、510b、510c、510d(合稱光調(diào)制器510)，用于自各自的一個(gè)輸入并依據(jù)數(shù)據(jù)信號中對應(yīng)的位來調(diào)制光信號。光調(diào)制器組506使用數(shù)字信號的最高有效位so3512a來調(diào)制最高功率光輸入，即輸入508a。光調(diào)制器組506使用數(shù)字信號的第二高有效位so2512b來調(diào)制第二高功率光輸入，即輸入508b。光調(diào)制器組506使用數(shù)字信號的第二低有效位so1512c來調(diào)制第二低功率光輸入，即輸入508c。光調(diào)制器組506使用數(shù)字信號的最低有效位so0512d來調(diào)制最低功率光輸入即輸入508d。光調(diào)制器組506提供調(diào)制輸入載波作為該調(diào)制器組的輸出514a、514b、514c、514d。

各個(gè)光調(diào)制器510可由馬赫曾德(mz)調(diào)制器提供。各個(gè)光調(diào)制器510基于數(shù)字信號的關(guān)聯(lián)位來調(diào)制各個(gè)輸入載波的功率。各個(gè)調(diào)制器的輸出將取決于輸入載波的光功率和位值。這在圖5中表示為輸入的各自光功率(50％、25％、12.5％、6.25％)乘以‘0’位或‘1’位的調(diào)制級別。

回到圖2，每個(gè)光調(diào)制器組206的輸出被一起組合到模擬光信號中。光復(fù)用器組208與每個(gè)光調(diào)制器組206相關(guān)聯(lián)，以提供與光復(fù)用器組所調(diào)制的數(shù)據(jù)信號相對應(yīng)的模擬光信號。來自每個(gè)光復(fù)用器208的輸出通過各自的光纖傳輸鏈路傳輸?shù)桨l(fā)射站。每個(gè)光纖傳輸鏈路攜帶一個(gè)模擬光信號。不同波長的若干個(gè)載波在光復(fù)用器處組合，以提供與驅(qū)動(dòng)信號的數(shù)字信號表示相對應(yīng)的模擬光信號。光檢器可檢測到模擬光信號，提供正比于該模擬光信號的全部波長的光功率的電輸出。從光檢器而得的電信號即對應(yīng)著數(shù)字信號的模擬電信號。

圖6描繪了數(shù)模通信鏈路的組件。正如圖6中舉例描繪的，光復(fù)用器608自光復(fù)用器組(例如圖2中所描繪的光復(fù)用器組)接收到多個(gè)輸入610a、610b、610c、610d(合稱輸入610)。輸入610對應(yīng)著數(shù)字信號中的各個(gè)位，該信號被描繪為4位信號。光復(fù)用器608處接到輸入610，且輸入610被一起組合為單個(gè)光信號612。輸入610的每個(gè)光信號都可具有不同的波長，各波長之間相互分隔，以免在一起組合時(shí)在輸出中生成拍頻。組合后的光信號612在傳輸鏈路上被發(fā)送到光檢器614。光檢器生成電信號616，其幅值對應(yīng)著組合后的光信號612在所有波長上的總功率。電信號616可由一個(gè)或多個(gè)功率放大器組件618放大，以提供模擬驅(qū)動(dòng)信號620，該信號被提供給發(fā)射天線622，并使得發(fā)射天線622發(fā)射rf信號。

圖7描繪了用于數(shù)模通信鏈路的另一個(gè)光功率系統(tǒng)的組件。光功率系統(tǒng)700將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬光信號，然后在各個(gè)傳輸線上將其傳輸?shù)浇邮掌?。光功率系統(tǒng)700包括多個(gè)大功率激光器702。大功率激光器的個(gè)數(shù)可對應(yīng)于被轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬信號的數(shù)據(jù)信號的個(gè)數(shù)。每個(gè)大功率激光器702生成特定波長和功率的光信號。每個(gè)大功率激光器702所生成的波長各不相同，其與其他波長之間有足夠的距離間隔，以免在光信號組合時(shí)生成拍頻。每個(gè)不同激光器702所生成的每個(gè)光信號的功率大體相同。

每個(gè)激光器702的輸出被提供給分光器部件704。分光器部件可包括布置在分光器組中的若干個(gè)單獨(dú)的分光器，以為來自激光器702的每個(gè)輸入提供多個(gè)光輸出。分光器部件704將每個(gè)輸入分割到多個(gè)輸出端口，使得輸出端口的光功率是二元序列。最高功率輸出端口可為激光器所提供的輸入功率的某個(gè)分?jǐn)?shù)，為求簡便，此部分被描述為輸入功率的約1/2，不過無需為輸入功率的1/2一半。每個(gè)后續(xù)輸出的功率都為相鄰最高功率輸出的功率的1/2。分光器部件提供給每個(gè)激光器輸入的輸出端口數(shù)對應(yīng)正被調(diào)制的數(shù)據(jù)信號中的位數(shù)。例如，若數(shù)據(jù)信號包括8位信號，則分光器部件704可將每個(gè)激光器輸入分割到8個(gè)輸出端口。這8個(gè)端口的輸出功率將近似正比于輸入功率的全部8個(gè)通道的輸出功率的總和將約等于總輸入功率減去分光器所帶來的光損失。

來自分光器部件704的各個(gè)輸出可被提供給連接矩陣部件706，其將輸出連接到光調(diào)制部件708的單個(gè)輸入。連接矩陣部件706可以各種方式被提供，包括光波導(dǎo)或各個(gè)光纖。不論連接矩陣的具體構(gòu)造為何，分光器部件704的多個(gè)輸出通道被連接到光調(diào)制部件708的各個(gè)調(diào)制器的輸入。

光調(diào)制部件708自分光器部件704接收輸出，并根據(jù)數(shù)據(jù)輸入710調(diào)制各個(gè)光信號。如所描繪的，光調(diào)制部件708接收8個(gè)數(shù)據(jù)信號，其中每個(gè)可包括8個(gè)位。如果分光器部件將來自每個(gè)激光器的光信號分割為8個(gè)輸出通道，則光調(diào)制部件708調(diào)制光信號如表1所示。

表1-顯示位調(diào)制的光信號分派的表格

數(shù)據(jù)信號的每個(gè)位經(jīng)過調(diào)制后的輸出被提供到光復(fù)用器部件712，那里將數(shù)據(jù)信號的各個(gè)調(diào)制后的輸出組合為單個(gè)光信號，其可在對應(yīng)的傳輸線714上進(jìn)行發(fā)送。

在圖2至7以示例方式示出的實(shí)施例中，為多個(gè)波長附加模擬傳輸(wavelengthadditiveanalogtransmission)提供光功率的裝置中包含一組(或一群組)激光器，各激光器的功率由分光器分割為二元序列，耦合到一組(或一群組)調(diào)制器。在這些實(shí)施例中，每個(gè)激光器的輸出都非均等分割到單獨(dú)的激光傳輸光纖中。光纖中光功率的比例是2的冪指數(shù)列乘以最低功率。每個(gè)位所分派的波長進(jìn)行輪換，從而可利用所有光功率。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以在每個(gè)功率分配器的輸出波導(dǎo)上提供可調(diào)光衰減器來補(bǔ)償非理想分割比例和光調(diào)制器傳輸與幅值響應(yīng)中的變動(dòng)。另選地或附加地，此衰減器可以與反饋監(jiān)視器(例如具有數(shù)字信號處理器(dsp)的反饋監(jiān)視器組合)。

圖8描繪了模擬光發(fā)送器系統(tǒng)的實(shí)施例的組件。所述模擬光發(fā)送器系統(tǒng)800可包括光功率源，例如類似于圖2的功率系統(tǒng)200或圖7的功率系統(tǒng)700，其為光調(diào)制器提供未經(jīng)調(diào)制的光載波，所述光調(diào)制器根據(jù)數(shù)字信號對所述載波進(jìn)行調(diào)制。所述光功率源可包括若干個(gè)大功率激光器802a、802b、802c、802d、802e、802f、802g和802h(合稱激光器802)。雖然示出的是八個(gè)激光器802，但可用任意數(shù)量的激光器。每個(gè)激光器802都輸出不同波長和不同功率的未經(jīng)調(diào)制的光載波信號，在圖8中以直線示意地表示。

所述不同波長和不同功率的未經(jīng)調(diào)制的光載波信號被發(fā)送到光發(fā)送器804的輸入端口。雖然圖8中所示為一個(gè)光發(fā)送器804，但光發(fā)送器系統(tǒng)800可包含任意數(shù)量的光發(fā)送器。圖8中的光發(fā)送器804包含一組八個(gè)單個(gè)位的光調(diào)制器803a、803b、803c、803d、803e、803f、803g和803h(合稱光調(diào)制器803)。不過，光發(fā)送器804中可包含任意數(shù)量的光調(diào)制器803。在一些實(shí)施例中，光調(diào)制器803是數(shù)字驅(qū)動(dòng)馬赫曾德干涉儀，也可稱為馬赫曾德調(diào)制器。在一些實(shí)施例中，光調(diào)制器803是8位調(diào)制器、4位調(diào)制器、3位調(diào)制器、2位調(diào)制器、單個(gè)位調(diào)制器或它們的組合。正如下文將要更全面地解釋的，光發(fā)送器804中的光調(diào)制器803被配置為并行執(zhí)行光載波信號的調(diào)制。在一些實(shí)施例中，調(diào)制器803具有類似的高狀態(tài)傳輸和類似的低狀態(tài)傳輸。

光發(fā)送器804被配置為自驅(qū)動(dòng)器806接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號。此數(shù)字信號可包含單個(gè)數(shù)據(jù)位或多個(gè)數(shù)據(jù)位。例如，驅(qū)動(dòng)信號可以是單個(gè)位驅(qū)動(dòng)信號、二位驅(qū)動(dòng)信號、三位驅(qū)動(dòng)信號、四位驅(qū)動(dòng)信號、八位驅(qū)動(dòng)信號等。圖8中的驅(qū)動(dòng)器806向光發(fā)送器804提供八個(gè)單個(gè)位數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號。每個(gè)單個(gè)位驅(qū)動(dòng)信號用于光發(fā)送器804中的八個(gè)單個(gè)位光調(diào)制器803，且由其接收。換言之，光發(fā)送器804中的八個(gè)單個(gè)位光調(diào)制器803中的每一個(gè)都接收驅(qū)動(dòng)器806所輸出的八個(gè)單個(gè)位驅(qū)動(dòng)信號中的一個(gè)。

在一個(gè)實(shí)施例中，光發(fā)送器804中的光調(diào)制器803使用來自驅(qū)動(dòng)器806的第一數(shù)據(jù)位來調(diào)制來自激光器802a的、具有第一波長和第一功率的光載波信號，以生成第一調(diào)制輸出信號。以類似方式，光調(diào)制器803b使用自驅(qū)動(dòng)器806接收的第二數(shù)據(jù)位來調(diào)制來自激光器802b的、具有第二波長和第二功率的光載波信號，以生成第二調(diào)制輸出信號；光調(diào)制器203c使用自驅(qū)動(dòng)器806接收的第三數(shù)據(jù)位來調(diào)制來自激光器802c的、具有第三波長和第三功率的光載波信號，以生成第三調(diào)制輸出信號；以此類推。

每個(gè)光載波信號都與其他的光載波信號互相發(fā)生拍頻。光鏈路807中的信號是數(shù)字光信號。模擬波形在模擬光接收器808中產(chǎn)生。為了在模擬信號中實(shí)現(xiàn)較高的信噪比，每個(gè)數(shù)字光信號的帶寬可遠(yuǎn)大于模擬信號的帶寬。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)未經(jīng)調(diào)制的光載波信號的波長都與其他波長相互隔開，其頻率差足以使得拍頻大于光鏈路807上每個(gè)數(shù)字光信號的傳輸譜范圍。例如，波長間隔可以是100ghz。在一個(gè)實(shí)施例中，第二功率是第一功率的一半，第三功率是第二功率的一半，以此類推。例如在一個(gè)實(shí)施例中，第一光載波信號所具有的功率是50％，第二光載波信號所具有的功率是25％，第三光載波信號所具有的功率是12.5％，以此類推。

如圖8所示，光調(diào)制器803a所共同生成的八個(gè)調(diào)制輸出信號在八個(gè)輸出端口處，被輸出到光波長復(fù)用器805。光波長復(fù)用器805被配置為將自光調(diào)制器803所接收的八個(gè)調(diào)制輸出信號加和到一個(gè)適于通過光纖807傳輸?shù)哪M信號。在一個(gè)實(shí)施例中，光波長復(fù)用器805是陣列波導(dǎo)光柵(awg)。在一個(gè)實(shí)施例中，光波長復(fù)用器805是星形聯(lián)結(jié)樹(y-junctiontree)。在一個(gè)實(shí)施例中，光波長復(fù)用器805是級聯(lián)的薄膜濾光器。在awg、星形聯(lián)結(jié)樹或級聯(lián)的薄膜濾光器中選擇哪種，可基于插入損失和功率處理要求來確定。

如圖8所示，自光波長復(fù)用器805輸出的組合調(diào)制模擬信號通過光纖807傳遞到模擬光接收器808。模擬光接收器808也可稱為光檢器，可以布置在類似于圖1中bts106的bts之中。模擬光接收器808生成電信號，其所具有的幅值對應(yīng)于自光波長復(fù)用器805接收的組合模擬信號的所有波長上的總功率。本文所用的具體波長并不重要，因?yàn)楣鈾z器808只檢測所有波長上的總功率。光檢器808基于所接收到的模擬信號而生成電信號，該電信號可經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)功率放大器809的放大，以提供模擬驅(qū)動(dòng)信號。模擬驅(qū)動(dòng)信號被提供給發(fā)射天線810，使得發(fā)射天線810輻射出rf信號。由于本文所描述的組件功能的安排，光接收器808處不需要光解復(fù)用器。其實(shí)，光接收器808檢測到的是光的總功率隨時(shí)間的函數(shù)，并從而產(chǎn)生模擬波形。

圖9描述了在光集成電路(pic)910上配置的光發(fā)送器904。光發(fā)送器904可類似于圖8的光發(fā)送器804。光發(fā)送器904包含多波長光輸入端口920。光輸入端口920可以是邊緣或表面光柵耦合。雖然示出的是八個(gè)光輸入端口920，但可用任意數(shù)量的光輸入。光輸入端口920被配置為自例如圖8所示的激光器802接收未經(jīng)調(diào)制的光載波信號。

光輸入端口920將未經(jīng)調(diào)制的光載波信號提供給光調(diào)制器903。光調(diào)制器903可類似于圖8的光調(diào)制器803。如圖9所描繪的，光調(diào)制器903是馬赫曾德調(diào)制器，每個(gè)都包括光功率分光器930，其具有兩個(gè)雙輸出光波導(dǎo)、對所述雙光波導(dǎo)中的一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)生作用的光移相器940、以及光功率組合器960。所述光移相器940由來自驅(qū)動(dòng)器芯片950的數(shù)字電信號驅(qū)動(dòng)。光輸出端口970將來自每個(gè)馬赫曾德光調(diào)制器的調(diào)制信號傳遞到光復(fù)用器，其可類似于圖8的光復(fù)用器805。通過在光功率組合器960處改變兩個(gè)光波導(dǎo)的相對光相位，馬赫曾德光調(diào)制器根據(jù)驅(qū)動(dòng)器芯片950所施加的電信號而產(chǎn)生調(diào)幅光信號。

如圖9所示，驅(qū)動(dòng)器芯片950被配置為提供八位數(shù)字信號(如“00100110”)。不過，驅(qū)動(dòng)器芯片950可被配置為提供任意位數(shù)的數(shù)字信號。圖9中每個(gè)光調(diào)制器903都是單個(gè)位調(diào)制器，這意味著光調(diào)制器被配置為以單個(gè)數(shù)據(jù)位在光波導(dǎo)940中對未經(jīng)調(diào)制的光載波信號進(jìn)行調(diào)制。不過在其他實(shí)施例中，光調(diào)制器903可被配置以容納附加的位。在這種情況中，驅(qū)動(dòng)器芯片950提供具有相應(yīng)位數(shù)的數(shù)字信號。例如，如果光調(diào)制器903是二位調(diào)制器，并有八個(gè)，則驅(qū)動(dòng)器芯片950提供具有共16位的數(shù)字信號。

如圖9所示，靠上的光調(diào)制器903a的雙波導(dǎo)940是最低有效位的移相器，同時(shí)靠下的光調(diào)制器903h的雙波導(dǎo)940是最高有效位的移相器。最高有效位與最低有效位之間的位被按順序提供給位于圖9中靠上和靠下的光調(diào)制器903之間的光調(diào)制器903。在其他實(shí)施例中，最高有效位的移相器、最低有效位的移相器和其他位于中間的移相器的布置可有不同。

在一個(gè)實(shí)施例中，來自驅(qū)動(dòng)器芯片950的驅(qū)動(dòng)信號通過pic910，如上所注，到達(dá)終端電阻芯片980。在一個(gè)實(shí)施例中終端電阻芯片980位于相對于pic910的遠(yuǎn)程位置。

圖9的光調(diào)制器903使用驅(qū)動(dòng)器芯片950所提供的數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)位來對穿過波導(dǎo)940的光載波信號進(jìn)行調(diào)制。由于光載波信號被分光器930分割，故而光載波信號被每個(gè)光調(diào)制器903中的光組合器960重新組合，以生成調(diào)制光載波信號。然后，調(diào)制光載波信號被提供給光輸出970。雖然示出的是八個(gè)光輸出970，但可用任意數(shù)量的光輸出。光輸出970的數(shù)量對應(yīng)于光輸入920的數(shù)量。光輸出970被配置為輸出來自光發(fā)送器904的調(diào)制光載波信號。在一個(gè)實(shí)施例中，光輸出970將調(diào)制光載波信號提供給復(fù)用器，例如圖8的復(fù)用器805。

圖10是具有四個(gè)一位光調(diào)制器1003的光發(fā)送器1004的實(shí)施例。光發(fā)送器1004和光調(diào)制器1003可分別類似于圖8和9中的光發(fā)送器804、904和光調(diào)制器803、903。光發(fā)送器1004接收多個(gè)輸入1008a、1008b、1008c、1008d(合稱輸入1008)。每個(gè)輸入1008都是根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號中單個(gè)位而調(diào)制。正如圖10中所描繪的，被傳輸?shù)男盘杝0包括4個(gè)位，被描繪為位串‘1010’，并且相應(yīng)地，光發(fā)送器1006包括四個(gè)輸入1008和調(diào)制器1003。一般地，輸入及其關(guān)聯(lián)的各個(gè)調(diào)制器的個(gè)數(shù)將對應(yīng)于數(shù)字信號的位數(shù)。不過，有可能配置具有更多輸入的調(diào)制器，并配置各個(gè)調(diào)制器來用于調(diào)制位數(shù)較少的數(shù)字信號。輸入1008自不同激光器所關(guān)聯(lián)的分光器組接收各自未經(jīng)調(diào)制的光載波。對應(yīng)地，每個(gè)輸入都與不同波長關(guān)聯(lián)。還有，激光器向每個(gè)輸入所提供的功率也有不同。例如，第一輸入1008a接收的第一波長的光載波，其功率約為激光器輸出的光功率的50％。類似地，第二輸入1008b接收的第二波長的光載波，其功率約為激光器輸出的光功率的25％。第三輸入1008c接收的第三波長的光載波，其功率約為激光器輸出的光功率的12.5％。第四輸入1008d接收的第四波長的光載波，其功率約為激光器輸出的光功率的6.25％。

光發(fā)送器1004中包含若干個(gè)單獨(dú)的光調(diào)制器1003a、1003b、1003c、1003d(合稱光調(diào)制器1003)，用于自各自一個(gè)的輸入并依據(jù)數(shù)據(jù)信號中對應(yīng)的位來調(diào)制光信號。光調(diào)制器1003a使用數(shù)字信號的最高有效位so01012a來調(diào)制最高功率光輸入，即輸入1008a。光調(diào)制器1003b使用數(shù)字信號的第二高有效位so11012b來調(diào)制第二高功率光輸入，即輸入1012b。光調(diào)制器1003c使用數(shù)字信號的第二低有效位so21012c來調(diào)制第二低功率光輸入，即輸入1008c。光調(diào)制器1003d使用數(shù)字信號的最低有效位so31012d來調(diào)制最低功率光輸入，即輸入1008d。光調(diào)制器1003共同提供調(diào)制輸入載波作為輸出1014a、1014b、1014c、1014d。

各個(gè)光調(diào)制器1003基于數(shù)字信號的關(guān)聯(lián)位來調(diào)制各自輸入載波的功率。各個(gè)光調(diào)制器的輸出將取決于輸入載波的光功率和位值。這在圖10中表示為輸入的各自光功率(50％、25％、12.5％、6.25％)乘以‘0’位或‘1’位的調(diào)制級別。

圖11描繪了模擬光發(fā)送器系統(tǒng)的組件。模擬光發(fā)送器系統(tǒng)1100類似于圖8的光系統(tǒng)800。系統(tǒng)1100包括光功率源，其向光發(fā)送器1104提供未經(jīng)調(diào)制的光載波，每個(gè)光發(fā)送器使用一組光調(diào)制器(未示出)來根據(jù)數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制。圖11中的光發(fā)送器1104類似于圖10的光發(fā)送器1004。

光功率源可包括若干個(gè)大功率激光器1102a、1102b、1102c、1102d(合稱激光器1102)以及多個(gè)分光器1190a、1190b、1190c、1190d(合稱分光器1190)。每個(gè)激光器的輸出都連接到各自的一個(gè)分光器1190。每個(gè)分光器1190將輸入分割到不同功率的若干個(gè)輸出端口，其在圖11中示意地用線條的粗細(xì)表示。例如，最粗的線可表示50％功率，第二粗的線可表示25％功率，第二細(xì)的線可表示12.5％功率，且最細(xì)的線可表示6.25％功率。

分光器1190的輸出端口連接到若干個(gè)光發(fā)送器1104a、1104b、1104c、1104d(合稱光發(fā)送器1104)的調(diào)制器輸入。每個(gè)光發(fā)送器1104根據(jù)各光發(fā)送器1104中的各自一個(gè)所關(guān)聯(lián)的各自數(shù)字信號s0-s3中的各個(gè)位，對來自輸入的光載波進(jìn)行調(diào)制。

光發(fā)送器1104為調(diào)制光載波提供輸出端口，而輸出端口則連接到各自的光復(fù)用器1105a、1105b、1105c、1105d(合稱光復(fù)用器1105)。光復(fù)用器1105可類似于圖8的光復(fù)用器805。每個(gè)光復(fù)用器1105將來自一個(gè)光發(fā)送器1104的調(diào)制光載波一起復(fù)用，成為單個(gè)模擬光信號，其可以通過光纖傳輸鏈路進(jìn)行傳輸。

光復(fù)用器1105所提供的模擬光信號可在光纖上傳輸?shù)桨l(fā)射天線處，在那里，將有各自的光檢器1108將光信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號。光檢器1108可類似于圖8的光檢器808。來自光檢器1108的電信號可由功率放大器1109放大。功率放大器1109可類似于圖8的放大器809。放大后的信號用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線810。發(fā)射天線1110可類似于圖8的天線810。

模擬光發(fā)送器系統(tǒng)1100可位于發(fā)射天線1110的遠(yuǎn)程。例如，模擬光發(fā)送器系統(tǒng)1100可位于發(fā)射天線所在的蜂窩塔的底部。附加地或另選地，模擬發(fā)送器1100可位于發(fā)射站的遠(yuǎn)程。激光器1102可與光發(fā)送器1104和光復(fù)用器1105放置在一起，也可與例如分光器1190、光發(fā)送器1104和光復(fù)用器1105等其他組件分開放置。激光器1102的性能可能更易受到環(huán)境條件改變的影響，因而可能置于更嚴(yán)密控制的環(huán)境中，以確保維持最優(yōu)或至少可接受的運(yùn)行。分光器1190、光發(fā)送器1104和光復(fù)用器1105在對環(huán)境條件的敏感性方面可能更為魯棒，因而可能置于范圍更廣泛的位置。分光器1190、光發(fā)送器1104和光復(fù)用器1105可能被定位在一起，或者分開定位，可能與激光器1102位于同處，或者分開定位。對于上行鏈路方向，激光器1102可以位于發(fā)射塔的底部，并且光發(fā)送器1104可以位于發(fā)射塔的頂部。對于下行鏈路方向，激光器1102可以位于bsc/rnc(類似于圖1的104)的所在地，并且光發(fā)送器1104可以位于塔的底部。

圖12是一種光傳輸?shù)姆椒?200。可發(fā)起并執(zhí)行方法1200以生成適于通過光纖遞送給光檢器的光傳輸。方法1200可由本文所公開的光發(fā)送器之一實(shí)施，例如圖8-11的光發(fā)送器804、904、1004、1104。在方框1202中，使用最高有效位來調(diào)制具有第一波長和最高第一功率的光載波信號，以生成調(diào)制輸出信號。在一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制由光調(diào)制器執(zhí)行，如類似圖8和10的光調(diào)制器803、1003。在方框1204中，使用次最高有效位來調(diào)制具有第二波長和第二高功率的另一個(gè)光載波信號，以生成另一個(gè)調(diào)制輸出信號。在一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制由另一個(gè)光調(diào)制器執(zhí)行，如類似圖8和10的光調(diào)制器803、1003。在方框1206中，使用再一個(gè)光調(diào)制器重復(fù)所述調(diào)制，直至使用最低有效位來調(diào)制具有最終波長和最低功率的最終光載波信號，以生成再一些調(diào)制輸出信號。在一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)制由另一個(gè)光調(diào)制器執(zhí)行，如類似圖8和10的光調(diào)制器803、1003。在方框1208中，所有調(diào)制輸出信號都被組合為一個(gè)適于通過光纖傳輸?shù)恼{(diào)制模擬信號。所述調(diào)制模擬信號可由光檢器接收，經(jīng)過放大，然后按以上所述，作為rf信號發(fā)送出去。

從以上內(nèi)容中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是：在多通道光發(fā)送器中，并行布置了多個(gè)調(diào)制器。多個(gè)并行的單波長模擬信號被加和，并通過光纖發(fā)送到光檢器。模擬光發(fā)送器具有正比例于相對功率的關(guān)系，產(chǎn)生并行傳輸?shù)墓庑盘?。如此，光纖末端的光檢器接收到完整的模擬信號。每個(gè)位的實(shí)際波長并不重要，因?yàn)樵诠鈾z器處，所有光功率都是簡單相加的。其實(shí)，此模擬信號是通過將信號頻率下的光調(diào)制幅值所對應(yīng)的位的總和與數(shù)字載波頻率下的邏輯零光功率所對應(yīng)的位的總和加和而得到的。在光檢器處，每個(gè)位的光調(diào)制幅值成二元序列。此外，假定所有調(diào)制器均相同，則光調(diào)制幅值正比于進(jìn)入調(diào)制器的光功率。光功率源或分光器將功率分割成二元序列，例如分?jǐn)?shù)1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128和1/256對應(yīng)于八位信號，其中一個(gè)功率被發(fā)送到每個(gè)調(diào)制器中。

雖然以上描述了各種具體實(shí)施例，但將理解，這些教導(dǎo)很容易應(yīng)用到更多的實(shí)施例。還有，各種物理實(shí)施方式也可依靠各種附加考慮而實(shí)現(xiàn)，例如制造要求和/或能力、具體系統(tǒng)的要求以及其他考慮。例如，激光器可能作為單獨(dú)的物理組件提供。分光器可能作為若干個(gè)分割的組件提供，每個(gè)為例如4個(gè)激光器提供一個(gè)分光器。另選地，分光器可以與光調(diào)制器在同一塊光芯片上提供。光調(diào)制器可作為組合在一起的單獨(dú)組件提供，或者作為提供信號調(diào)制的單個(gè)組件提供。對應(yīng)地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解的是，本文所提供的教導(dǎo)可用于提供大量不同的系統(tǒng)實(shí)施方式，其運(yùn)用本文所述的光功率系統(tǒng)以提供數(shù)字電信號到模擬光信號的轉(zhuǎn)換。

應(yīng)當(dāng)理解的是，除非上下文明確相反地指出，否則單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述”也包括復(fù)數(shù)指代物。因此，例如，“一個(gè)裝置”可以包括指一個(gè)或多個(gè)此裝置，即為至少一個(gè)裝置。除非另有說明，否則術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”和“容納”應(yīng)解讀為開放式術(shù)語(即意指“包括但不限于”)。除非本文另有說明或明顯與上下文相矛盾，否則本文所描述的方法可以按任意合適的順序執(zhí)行。除非另有申明，否則使用示例或舉例性語言(如“例如”)僅旨在更好地示出或描述本發(fā)明的實(shí)施例，并非旨在限制本發(fā)明的范圍。