全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器。
【背景技術(shù)】
[0002]PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence，偽隨機(jī)二進(jìn)制序列)廣泛應(yīng)用于光傳輸系統(tǒng)和光通信網(wǎng)絡(luò)中，主要包括誤碼率測(cè)量，編碼/解碼(擾碼、解擾)，加密/解密(保密通信)，模擬白噪聲，擴(kuò)頻調(diào)制(碼分多址)等。然而，隨著光通信技術(shù)的高速發(fā)展，通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率越來(lái)越高，目前單信道已經(jīng)達(dá)到了 640Gb/s，相應(yīng)對(duì)于PRBS的速率要求也大大提尚。
[0003]傳統(tǒng)電領(lǐng)域的高速PRBS發(fā)生器不單結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，而且成本非常高，特別是當(dāng)傳輸速度達(dá)到40Gb/s以上時(shí)，由于電子瓶頸的限制，這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越突出。近來(lái)高速全光PRBS發(fā)生器也已經(jīng)提出有一些方案，但這些方案或多或少面臨如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸出效果不理想、速率受限等問(wèn)題，而且個(gè)別方案還只限于理論仿真。
[0004]如何開(kāi)發(fā)一種高效率的高速全光PRBS發(fā)生器是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器，以實(shí)現(xiàn)得到速率倍增和功率均衡的高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)。
[0006]一種全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器，包括:速率倍增單元，在所述速率倍增單元中，第一耦合器包括輸入端、輸出端、第三端和第四端，將所述第一耦合器的第三端依次經(jīng)過(guò)光纖延遲器、第一摻鉺光纖放大器、隔離器、濾波器，與所述第一耦合器的第四端連接起來(lái)，形成一個(gè)反饋回路，所述第一耦合器的輸入端接收待加速的偽隨機(jī)碼光信號(hào)，所述第一親合器的輸出端輸出速率倍增后的高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)。
[0007]優(yōu)選地，所述全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器還包括功率均衡單元，在所述功率均衡單元中，第二耦合器包括輸入端、輸出端、第三端和第四端，將所述第二耦合器的第三端依次經(jīng)過(guò)第一波分復(fù)用分束器、半導(dǎo)體光放大器、偏振控制器、第二波分復(fù)用分束器，與所述第一耦合器的第四端連接起來(lái)，形成一個(gè)環(huán)路，且使得所述半導(dǎo)體光放大器處于所述環(huán)路的非對(duì)稱(chēng)的位置，所述第二摻鉺光纖放大器接收所述第一耦合器的輸出端輸出的高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)，將所述高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)傳輸給所述第二波分復(fù)用分束器，所述第二耦合器的輸入端接收連續(xù)光，所述第二耦合器的輸出端輸出功率均衡的高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)。
[0008]優(yōu)選地，所述光纖延遲器包括:光路延遲粗調(diào)和光路延遲細(xì)調(diào)。
[0009]優(yōu)選地，所述光路延遲細(xì)調(diào)包括兩個(gè)平行相對(duì)的自聚焦透鏡，所述自聚焦透鏡固定于可水平移動(dòng)的滑軌上，通過(guò)調(diào)節(jié)所述兩個(gè)自聚焦透鏡之間的距離來(lái)控制所述反饋回路中低速偽隨機(jī)碼光信號(hào)的延遲時(shí)間。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)所述延遲時(shí)間等于K*T+T/2n時(shí)，其中，T為低速偽隨機(jī)碼光信號(hào)的周期長(zhǎng)度，K為非負(fù)數(shù)，所述低速偽隨機(jī)碼光信號(hào)的速率提高2η倍，得到高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)。
[0011]優(yōu)選地，述隔離器的低損耗方向與所述反饋回路中偽隨機(jī)碼光信號(hào)的傳輸方向保持一致。
[0012]優(yōu)選地，所述濾波器的中心波長(zhǎng)與所述低速偽隨機(jī)碼光信號(hào)的中心波長(zhǎng)一致。
[0013]優(yōu)選地，所述的第一親合器和第二親合器為2*2親合器，且分光比為50:50。
[0014]優(yōu)選地，所述第一波分復(fù)用分束器和所述第二波分復(fù)用分束器均包括3個(gè)端口:公共端、透射端和反射端，其中，所述反射端的中心波長(zhǎng)與所述連續(xù)光的中心波長(zhǎng)一致。
[0015]優(yōu)選地，所述偏振控制器包括三環(huán)型偏振控制器，所述三環(huán)型偏振控制器的1/2波片居中，1/4波片設(shè)置在兩端，通過(guò)調(diào)整所述1/2波片和1/4波片之間的距離來(lái)調(diào)整所述環(huán)路中傳輸?shù)母咚賯坞S機(jī)碼光信號(hào)的偏振態(tài)。
[0016]優(yōu)選地，所述第二親合器輸出的光信號(hào)的脈沖寬度由開(kāi)關(guān)窗口 2 Λ X確定，其中ΔX為所述半導(dǎo)體光放大器在所述環(huán)路中的偏離中心的距離。
[0017]優(yōu)選地，通過(guò)調(diào)節(jié)第二摻鉺光纖放大器的放大倍數(shù)，使得所述高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)中的高峰值功率對(duì)連續(xù)光在所述半導(dǎo)體光放大器中的交叉相位調(diào)制超過(guò)π，低峰值功率對(duì)連續(xù)光在所述半導(dǎo)體光放大器中的交叉相位調(diào)制沒(méi)有達(dá)到π。
[0018]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)由速率倍增單元和功率均衡單元構(gòu)成全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器，速率倍增單元通過(guò)將偽隨機(jī)碼光信號(hào)經(jīng)過(guò)Κ*Τ+Τ/2η的延遲，可以將偽隨機(jī)碼光信號(hào)的速率提高2 η倍，得到高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)。功率均衡單元通過(guò)利用高峰值功率、低峰值功率對(duì)連續(xù)光在SOA中進(jìn)行不同的交叉相位調(diào)制，可以使得高速偽隨機(jī)碼光信號(hào)的峰值功率均衡。
[0019]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器的結(jié)構(gòu)圖，圖中，隔離器101，第一摻鉺光纖放大器102，光纖延遲器粗調(diào)103，光纖延遲器細(xì)調(diào)104，第一親合器105 ；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的全光偽隨機(jī)碼光信號(hào)速率倍增器的結(jié)構(gòu)圖，圖中，隔離器101，第一摻鉺光纖放大器102，光纖延遲器粗調(diào)103，光纖延遲器細(xì)調(diào)104，第一親合器105，濾波器106，第二波分復(fù)用分束器107，偏振控制器108，SOA (半導(dǎo)體光放大器，Semiconductor Optical) 109、第一波分復(fù)用分束器110，第二親合器111 ；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的光纖延遲器細(xì)調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的偏振控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5A-5C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的lGb/s偽隨機(jī)碼光信號(hào)(波形、頻譜、目艮圖)；
[0026]圖6A-6C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率均衡前4Gb/s偽隨機(jī)碼光信號(hào)(波形、頻譜、眼圖)；
[0027]圖7A-7C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率均衡后4Gb/s偽隨機(jī)碼光信號(hào)(波形、頻譜、眼圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征