專利名稱：全光纖移位式光脈沖序列壓縮－擴展方式的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是全光纖移位式光脈沖序列壓縮-擴展方式。
現有OTDM實驗系統都是采取按比特插入的復接方式，未見有按字插入OTDM實驗系統的報道，而ATM則都是通過電子邏輯器件來實現的。國際上已經報道的光脈沖序列全光壓縮-擴展裝置是由級聯的光纖分束器和各種不同長度的光纖延遲線以及光控光開關構成，其結構復雜，偏差不易控制，難以適應多樣的應用環境和系統。
本發明就是針對當前發展OTDM和全光ATM等技術時所需要解決的全光序列壓縮-擴展問題提出的一種技術方案。本發明的內容包括光路部分，控制信號生成部分和工作方式部分。
以下是對本發明所述的壓縮-擴展方式進行詳細描述，通過以下描述并結合以后的附圖，可以清楚地理解本發明。
本發明的具體內容如下。
一、光路部分本發明光路部分主要技術特征是在所述各種情形中等效環長l壓、l擴均須滿足 其中vg是光纖中光脈沖的群速度，B1是支路碼元速率，自然數N為碼流的壓縮倍數，KN為碼流的實際局域壓縮比，自然數m為環長與支路碼元距離的比。
(1)環長不變情形最簡單的情形如附
圖1a所示，現以附圖2a所示光路為例加以說明。
壓縮部分如附圖2a所示，光纖環上帶有合路器C和光開關S，支路碼流由A端經C進入光纖環，繞行過程中逐漸疊加，由碼率為B1的連續碼流變為碼率為干路碼率B2＝NB1的適于干路傳輸的陣發碼流，在控制部分(見“發明內容三(2)”)的驅動下電光開關S將壓縮后的碼流周期性地輸出到B端，注入干路的特定時隙內。
擴展部分其光路與壓縮部分相同。
干路部分時隙內的碼率為B2的陣發碼流由A端經C耦合入光纖環，繞行過程中控制信號驅動S(見“發明內容三(3)”)將入環的碼流從B端逐漸地耦合出來，恢復原始的支路信號流。詳細過程參見“實施例一”。
(2)環長可調情形最簡單的情形如附圖1b所示，現以附圖2b所示光路為例加以說明。
壓縮部分如圖2b所示，在“環長不變情形”光路中加入可變延時線AD，通過調節AD可使等效環長在若干厘米之內變化(時間上約相當于200ps)，其作用是a.保證l壓＝l擴，以降低對環焊制精度的要求；b.可自由選擇“增一”和“減一”兩種工作方式；c.可使同一環適用于不同vg和B支，即不同載頻和支路碼率的系統；d.可用于可變的微弱非均勻壓縮，使干路碼流具有獨立于檢測控制的保密性；e.用于非均勻壓縮，以便插入系統信息。
擴展部分光路與壓縮部分光路相同。
(3)含光控光開關的壓縮環和擴展環光路結構壓縮部分a.在“環長不變情形2”中將S由光控光開關代替，此時光路結構如圖3a所示，8字光纖腔中含合路器C1，隔離器ISO，分束器C2，50/50耦合器S1，非線性晶體NLE，可變延時線AD及將控制信號CT耦合進并耦合出的波分復用器S2；支路碼流由A端流經C1入環，經N次疊加后在CT的控制下經S2逆時針流向C2，分束后一部分從B端注入干路指定時隙，一部分流向波導隔離器ISO后消失；b.在“環長可調情形2”中將S取為光控光開關，此時光路結構與“a”中光路的差別是在C1和ISO之間加一個可變延時線(參見附圖3b)；擴展部分光路(包括a、b兩種情形)與壓縮部分光路對應相同，差別只在于控制光信號不同(參見附圖4a、4b)。
(4)含摻鉺光纖放大器(EDFA)的壓縮-擴展環光路結構這一情形要求EDFA使環工作在閥值附近(但低于閥值)。
a.與“環長不變情形”相應，在光路中加一個EDFA以抵消C、S造成的損耗，如附圖1c、2c所示。壓縮環光路與擴展環光路相同。
b.與“環長可調情形”相應，在光路中加一個可變延遲線AD，如附圖1d、2d所示，壓縮環光路與擴展環光路相同。
c.與采用光控光開關情形相應c1.“環長不變情形”加光控光開關和EDFA在附圖3a所示光路中將ISO換成EDFA；c2.“環長可調情形”加光控光開關和EDFA在附圖3b所示光路中將ISO換成EDFA；c3.在情形c1光路中將分束器C2換成光纖環行器；c4.在情形c3光路中將C1和EDFA之間加一個可變延遲線AD。
二、工作方式壓縮環在OTDM和全光ATM中有三種基本工作方式(1)支路碼率較低時，可采用不改變碼元順序的壓縮方式，此時壓縮后的序列具有與壓縮前序列相同的線路碼型，此時亦有均勻和非均勻兩種壓縮方式；(2)支路碼率很高，但合路給每一支路分配的時隙較長(如全光ATM和按幀插入的OTDM)時，可采取碼元交錯式均勻壓縮方式；(3)支路碼率很高，而合路給支路的時隙又較短時(如按字插入的OTDM)，可采用碼元交錯式非均勻壓縮方式。
擴展環亦有相應的三種工作方式。
實際上實現這三種工作方式之間的轉換所需改變的(無論在壓縮部分還是在擴展部分)只是等效環長l、控制電信號周期T和控制信號高電平持續時間(脈沖寬度)τ這三個物理量。這些量及本技術中涉及的其它一些通信系統參數須滿足下述關系(1)l壓＝l擴，(2)T壓＝NmT擴，(3)τ壓＝Nmτ擴， 其中B支＝B1為支路碼率，vg為光纖中光脈沖的群速度，自然數N為碼流的壓縮倍數，KN為碼流的實際局域壓縮比，自然數m為環長與支路碼元距離的比，正實參數K和自然數m與三種工作方式的對應關系如下(1)m＞1為碼元交錯式壓縮，其中K≠1為K倍非均勻壓縮，K＝1為均勻壓縮；(2)m＝1為保持線路碼型壓縮，其中K≠1為K倍非均勻壓縮，K＝1為均勻壓縮。公式(6)中的+、-號分別與增一工作方式和減一工作方式相對應。
三、電控光開關控制信號的獲取(1)實施的前提條件A.采取現有按位復接OTDM系統所采取的方式，使支路光信號脈沖在匯接前已足夠窄，不至于發生由于進入干路的脈沖過寬而造成的干路信號混疊現象；B.采取現有按位復接OTDM技術中的定時和同步技術，將支路的局域網時鐘信號與干路的骨干網時鐘信號前沿對準；C.采用現有按位復接OTDM技術中所采用的高頻邏輯處理器件，包括集成電路，集成波導以及非線性光學器件等。
(2)壓縮環控制信號的生成信號生成方案參見附圖5a，控制信號(CT)1與時間t的關系見附圖5b。
(3)擴展環控制信號的生成信號生成方案參見附圖5c，控制信號(CT)2與時間t的關系見附圖5d。
四、光控光開關控制信號的生成(1)控制信號光源鎖模半導體激光器須滿足脈沖重復率＝B2，工作波長為非線性晶體NLE的響應波長，且與數據信號波長不等；其它要求亦與標準NOLM(非線性光纖環形腔鏡)要求一致；(2)壓縮控制信號將原來送入電光開關的壓縮控制電信號先送入電光調制器，調制重復率為B2、由控制信號光源輸出的規則光脈沖序列，將調制后的光脈沖序列作為壓縮控制信號送入光控光開關作為CT信號；(3)擴展控制信號只須將脈寬≤1/(2B2)、重復率為B1的規則光脈沖序列送入光控光開關作為CT信號即可。
上述(2)、(3)兩部分光路中要加一個可變延遲線，以便使控制信號與數據信號同步。與(2)相應的光路為在附圖3a、3b所示光路上(L與M之間)加一個光纖可變延遲線AD；與(3)相應的光路如附圖4a，4b所示。
實施例一本實施例以最為簡單的方式說明本發明所述的全光纖移位式光脈沖序列壓縮-擴展方式。
1.以“環長不變情形2”的均勻壓縮情形為例說明壓縮環工作原理由合路器C耦合入環的支路碼流到達開關S，如果開關S置于不向環外耦合的狀態，碼流將在環內不斷繞行，如果制作光纖環使等效環長滿足 其中N，m為兩自然數，由系統設計決定，vg為光信號在光纖中的群速度，B1為支路碼率；設第一個進入環中的碼元為首位碼S1，當S1再次到達C并前移q/N(q＝vg/B1為碼元距離)時，支路碼流中第m+1個碼元Sm+1剛好到達C，因此后續碼元將逐個接在S2，S3…之后，并且均后移了q/N，當Sm+1再次到達C并前移q/N時，第2m+1個碼元S2m+1剛好由C進入環中，依次類推，當S1第N次經過C并前移(N-1)q/N時，S(N-1)m+1剛好到達C，并進入環中，由此開始在S1之后形成逐漸加長的碼率為NB1的均勻碼流。
當S1第N次到達開關S時，控制信號將S置于向環外耦合狀態，將S1及其后續碼元(Sm+1，S2m+1)引到環外，當SNm通過S從環中出來后，控制信號剛好將S置于不輸出狀態，Smx+1碼元及其后續碼元將在環中繞行，逐漸形成碼率為NB1的碼流，而引出的S1，Sm+1，S2m+1，…S2，S2m+2，…SNm構成干路分配給該支路的第一個時隙中的信號序列，其碼率為NB1。
將Smx+1視同S1，重復上述過程，即可輸出干路分配給該支路的第二個時隙內的信號序列。控制部分見“發明內容三(2)”。
2.以“環長不變情形2”的均勻壓縮情形為例說明擴展環工作原理擴展環與壓縮環光路結構相同，但控制方式不同。當B干＝B2＝NB1的干路碼流進入擴展環時，設首位碼為S′1此時因擴展環等效環長與壓縮環等效環長相同，當控制部分{見發明內容三(3)}以周期為1/B1、寬度為1/B2的規則周期信號(CT)2將開關S置于向環外耦合狀態時，正好逐個將S′1，S′N+1，S′2N+1…輸出環外，這個輸出正對應于原始的S1，S2，S3…支路碼流，從而保持了原支路碼流所載信息不變。
3.“增一工作方式”與“組合工作方式”前述各種工作方式皆屬“減一”工作方式，即光纖環等效長度取l=(m-1KN)vg1B1.]]>如果取l=(m+1KN)vg1B1,]]>則會出現Sm+1排在S1之前，S2m+1排在Sm+1之前……的情形。只要l壓＝l擴＝l，同樣可實現“減一”工作方式所能實現的各種功能。此為“增一”工作方式。“增一”工作方式的控制部分與“減一”工作方式相同。
組合工作方式當取減一方式壓縮、增一方式擴展或相反時，可實現序列碼元順序的一些重排功能(包括倒置)；等等。此時控制部分分別與“增一”或“減一”工作方式相同。
在本發明所述的全光纖移位式光脈沖序列壓縮—擴展方式中，研究人員還對以下問題進行了研究A.關于非均勻壓縮-擴展及環長偏差的自我補償問題1.非均勻壓縮當K＞1時，壓縮為非均勻的，即最終輸入干路某時隙的碼元序列并不是均勻地占有該時隙的，而是集中在該時隙的前部(減一工作方式)或集中在該時隙的后部(增一工作方式)。實現這一非均勻壓縮的控制方式與K＝1時的均勻壓縮控制方式相同。
2.非均勻壓縮的擴展只須取l擴＝l壓，即K擴＝K壓，此擴展控制方式與均勻壓縮時的擴展控制方式完全相同，即可重新獲得該支路原始的連續信息流，并同時恢復其均勻性。
3.環長偏差的自我補償對于前述多類不含AD(可變延時線)的環，由于焊接精度有限，只能保證環長誤差Δl≤1mm，因此，很難獲得精確滿足 的環。而且，當氣溫改變時，環長亦隨之發生變化，因此環長偏離l等效是普遍存在的。
不過，考慮到對于任意K≥1，只要l壓＝l擴，皆可正確恢復支路信息流，因此可將環長誤差Δl視為由K的一個變化ΔK引起的，即 因此只要l′壓＝l′擴即可。由于控制部分與K無關，因此完全不受環長偏差的影響。
a.焊制問題可在批量生產中挑出一對對環長近似相等的，此時精度自然大為提高；b.溫度效應問題l壓、l擴不宜過長，同時保證實施壓、擴的兩點工作在同一溫度下。
B.關于對孤子信號流進行碼速變換的問題孤子通信系統屬于強度調制-直接檢測(IM/DD)的脈沖數字通信系統，因此本方案可用于對孤子信號流進行碼速變換。由于孤子脈沖在相互靠近時會發生規律極為復雜的非線性排斥、吸引作用，近年來國際上許多研究者提出了一系列減弱孤子相互作用的方法，其中最為簡單、有效的兩個方法是以不等振幅的孤子脈沖、或不等相位的孤子脈沖相間傳輸。然而，這兩個方法在實行時仍然是復雜的。目前這方面的工作基本上只停留在計算機模擬的階段。
將本發明用于孤子碼流的變換時，恰能自然實現不等幅，不等相孤子的相間傳輸，因而自然地利用了十余年來孤子碼流動力學演化的研究結果，將本來有消極作用的光路損耗和附加光程變為可減弱孤子碼元間的相互作用以增大干路碼率的積極因素。其具體過程如下a.損耗問題在壓縮階段，由于首先入環的m個碼元須繞行N-1周加半周才出環，而最后入環的m個碼元只須繞行半周即可出環，因此相鄰的孤子碼元由于繞行周數不同因而損耗不同，導致振幅不同，即在干路中的相鄰孤子碼元的振幅是不同的。
在擴展階段，壓縮時繞行周數多的正好先耦合出環，因而損耗小；壓縮時繞行周數最少的最后出環，因而損耗最大。故進入支路時振幅的差異又得到了相應的補償。
b.相位問題如果不考慮光孤子源的啁啾問題，光孤子序列中每一個孤子的初相位可以取為相等的常數。當處于首位的碼元S1傳輸了l等效距離重新回到環的端點時，S1較剛剛入環的Sm+1有一個附加相位Δφ；同理可知Sm+1較S2m+1亦有一附加相位Δφ，等等。
標準光纖孤子(非線性薛定諤方程單孤子解)可寫為q(T,Z)=ηsechηTei2η2Z,]]>若取η≈1，易知Δφ≈l等效/2，注意此處l等效的單位是光纖的無量綱化單位長度。就現有色散位移光纖而言20ps脈沖所對應的Z＝1相當于100km。由于l等效一般在10m量級，故Δφ-5×10-5，因此只要環不是太大，或脈沖不是太窄，初相差Δφ可以略去。
另一方面，由于相鄰孤子的振幅不同，導致孤子在干路遠距離傳輸的過程中產生一相位差。同樣對20ps脈寬孤子而言，由于Δη～0.1(對于不含EDFA的裝置)，Δ(1/2η2)～0.1，而系統總長度LT～102-103，因此(Δφ)演化～10-102，即演化過程中相鄰不等幅孤子之間的相位差要在0到2π之間變化一次到十余次，這會有效地減弱相鄰孤子間的相互作用，因此可以適當增加干路孤子的寬度，從而可增加干路光放大器的間距——這就在一定程度上緩解了孤子通信系統設計時光放大器間距過小的困難。
本發明所述的全光纖移位式光脈沖序列壓縮和擴展方式的技術特征可歸納如下(1)本發明的壓縮方式之一是利用含電光開關的光纖環和控制電光開關的合成信號發生器，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮。移位疊加技術是指選取光纖環等效環長為 其中N、m為自然數，vg為光脈沖的群速度，B支為支路碼速率，控制用電脈沖周期為 寬度為 高電平時電光開關處于異向耦合狀態。
(2)本發明的壓縮方式之二是利用含電光開關和光合路器的光纖環和控制電光開關用合成信號發生器，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮。移位疊加技術是指選取光纖延遲環等效環長為 其中實參數K大于1。選取合成信號發生器信號周期如(F2)式，寬度如(F3)式，高電平時電光開關處于異向耦合狀態。
(3)本發明的壓縮方式之三是利用含光合路器、光分束器、波導隔離器、可變延遲線和波分復用器以及非線性晶體等器件的8字形光纖延遲腔和控制非線性晶體瞬時折射率的控制光脈沖流，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮。移位疊加技術是指選取8字腔等效腔長如(F4)式，控制光脈沖流由波長為所用非線性晶體的響應波長(不同于信號流波長)、占空比和位周期與壓縮后的序列的占空比和位周期相同的規則光脈沖流通過電光調制器生成，電光調制器由合成信號發生器控制，合成信號發生器的信號周期如(F2)式，寬度如(F3)式。高電平時電光調制器處于通光狀態。
(4)本發明的擴展方式之一是利用含電光開光的光纖環和控制電光開關的合成信號發生器通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展。移位撿出技術是指選取光纖環等效腔長為 其中N、m為自然數，先取控制用合成信號發生器信號周期為 寬度為 (5)本發明的擴展方式之二是利用含電光開關和光合路器的光纖環和控制電光開關用合成信號發生器，通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展。移位撿出技術是指選取光纖環等效腔長為 其中實參數K大于1；選取合成信號發生器信號周期如(F6)，寬度如(F7)式。
(6)本發明的擴展方式之三是利用含可變延遲線、光合路器、光分束器、波導隔離器和波分復用器以及非線性晶體等器件的8字形光纖腔和控制非線性晶體瞬時折射率的控制光脈沖流，通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展。移位撿出技術是指選取8字腔等效腔長如(F8)式，控制光脈沖流由規則光脈沖流構成，其波長為非線性晶體的響應波長(不同于信號流波長)，重復率為B支，脈寬為 (7)按字(或按幀)插入OTDM和全光ATM中所需的碼元速率全光變換方式，其特征是在光纖網匯接點處某些支路采用如上述(1)、(2)、(3)中所描述的壓縮方式對支路碼流進行壓縮，在分接點處對應支路采用如上述(4)、(5)、(6)中所描述的擴展方式對陣發碼流進行擴展，并保持每對壓縮腔和擴展腔等效腔長相等。
(8)用于改變脈沖激光器脈沖重復率的腔外變換方式，其特征是利用上述(1)、(2)、(3)所述方式對耦合進光纖的光脈沖流進行壓縮生成高重復率陣發光脈沖流或對耦合進光纖的陣發光脈沖流利用上述(4)、(5)、(6)所述方式進行擴展生成低重復率光脈沖流；(9)P-呼吸子流的產生是利用上述(1)、(2)、(3)中所描述的方法，并取 其中P為小于N的自然數。
(10)N-呼吸子流的產生是如上述(2)、(3)中所述方式，并取K≥1+1/N.]]>(11)光孤子-呼吸子流的產生方法，其特征在于如(9)中所述方式產生P-呼吸子流，然后送入電光調制器產生諸如由101…1(P-2個連續的1)構成的周期性光孤子-呼吸子碼流。
(12)光孤子-呼吸子流的產生，如上述(10)產生N-呼吸子流，送入電光調制器產生諸如由101…1(N-2個連續的1)構成的周期性光孤子-呼吸子碼流。
(13)使光纖通信網物理信道干路碼元瞬時速度可獨立于信號源、復接控制和檢測而進行一定范圍內的自由調節的方式，如上述(7)中所述(不包含涉及權力要求(1)，(4)的內容)，匯接-分接方式時按所需實參數K調節等效腔長l壓、l擴。
(14)用于保密通信的方式，如(13)所述，通過秘密信道傳遞實參數K，在匯接、分接點處同時依K秘密調節等效腔長l壓、l擴。
(15)系統開銷自然插入方式是利用上述(13)所述，按開銷量選定實參數K，在匯接、分接點處同時依K調節等效腔長l壓、l擴。
(16)抗合路突發誤碼方式是對支路信號流進行抗隨機錯誤糾錯編碼后，取如上述(7)所述匯接-分接方式。
(17)自然實現光孤子通信系統合路碼流中的孤子為不等幅相鄰的匯接-分接方式可利用上述(7)的內容實現。
(18)上述(1)、(2)、(4)、(5)所述方式涉及的光纖環形腔上加可變延遲線或摻鉺光纖放大器，或兩者都加。
(19)上述(3)、(6)所述方式涉及的8字光纖腔上加可變延遲線(在含波導隔離器的環形腔內)，或將波導隔離器改為摻鉺光纖放大器，或既加可變延遲線，又將波導隔離器改為摻鉺光纖放大器。
(20)利用上述(18)、(19)所述方式可以達到上述(7)至(17)的目的。
本發明以一種全新的思路實現光脈沖序列的全光壓縮和擴展，其優點是多方面的(1)能夠滿足OTDM和全光ATM信號序列全光壓縮-擴展的需要。
(2)對稱雙環系統具有很強的自我補償功能，包括損耗補償、相位補償和疏密補償。
(3)通過調節等效環長可以方便地適用于不同碼率及載頻的信道。
(4)同步調節壓縮環和擴展環的等效環長，可以在不改變控制信號的條件下，使干路信號流發生疏密的變化，從而使一般的竊聽者不易獲得正確信息。
(5)碼元交錯式壓縮使已作抗隨機錯誤糾錯編碼的干路信號流具有抗突發誤碼功能。
(6)在非均勻壓縮情形，時鐘、同步等信息可自然插入。
(7)第一次實現了物理信道的碼元瞬時速率可在一定程度上獨立于檢測控制部分進行調節。
(8)本發明對一系列支路碼率以及支路碼元在時域的小量漂移是透明的。
附圖2a.“環長不變情形2”壓縮(擴展)環結構示意圖；附圖2b.“環長可調情形2”壓縮(擴展)環結構示意圖；附圖2c.“環長不變情形2”(含EDFA)壓縮(擴展)環結構示意圖；附圖2d.“環長可調情形2”(含EDFA)壓縮(擴展)環結構示意圖；上述附圖中，C為光纖合路器，其余同附圖1。
附圖3a.“環長不變情形2”光控壓縮環結構示意圖；附圖3b.“環長可調情形2”光控壓縮環結構示意圖；附圖4a.“環長不變情形2”光控擴展環結構示意圖；附圖4b.“環長可調情形2”光控擴展環結構示意圖；上述附圖中，C1為光纖合路器，C2為光纖分束器，ISO為光纖隔離器，S1為50/50光纖耦合器(工作波長為信號光波長)，S2為0/100光纖耦合器(工作波長為控制光波長)，NLE為非線性晶體，L為脈沖激光器，M為電光調制器，其余同附圖1。
附圖5是本發明所述的壓縮-擴展方式中生成控制信號CT的方案示意圖(5a、5c)和CT與時間t的關系圖(5b、5d)；附圖5a.壓縮環控制信號生成方案示意圖。輸入CP為支路時鐘信號；附圖5b.壓縮環控制信號與時間t的關系圖。T1＝1/B支為支路時鐘脈沖信號周期；附圖5c.擴展環控制信號生成方案示意圖。輸入CP為干路時鐘信號；附圖5d.擴展環控制信號與時間t的關系圖。T2＝1/B干為干路時鐘脈沖信號周期。
權利要求
1.一種全光纖移位式光脈沖序列壓縮-擴展方式，特征在于(1)利用含電光開關的光纖環和控制電光開關的合成信號發生器，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮。移位疊加技術是指選取光纖環等效環長為 其中N、m為自然數，vg為光脈沖的群速度，B支為支路碼速率，控制用電脈沖周期為 寬度為 高電平時電光開關處于異向耦合狀態。(2)利用含電光開關和光合路器的光纖環和控制電光開關用合成信號發生器，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮。移位疊加技術是指選取光纖延識環等效環長為 其中實參數K≥1。選取合成信號發生器信號周期如(F2)式，寬度如(F3)式，高電平時電光開關處于異向耦合狀態；(3)利用含光合路器、光分束器、波導隔離器、可變延遲線和波分復用器以及非線性晶體等器件的8字形光纖環和控制非線性晶體瞬時折射率的控制光脈沖流，通過移位疊加技術實現信號流在時域的壓縮；移位疊加技術是指選取8字腔等效腔長如(F4)式，控制光脈沖流由波長為所用非線性晶體的響應波長(不同于信號流波長)、占空比和位周期與壓縮后的序列的占空比和位周期相同的規則光脈沖流通過電光調制器生成，電光調制器由合成信號發生器控制，合成信號發生器的信號周期如(F2)式，寬度如(F3)式；高電平時電光調制器處于通光狀態；(4)利用含電光開光的光纖環和控制電光開關的合成信號發生器通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展。移位撿出技術是指選取光纖延遲環等效腔長為 其中N、m為自然數，先取控制用合成信號發生器信號周期為 寬度為 (5)利用含電光開關和光合路器的光纖環和控制電光開關用合成信號發生器，通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展。移位撿出技術是指選取光纖環等效腔長為 其中實參數K≥1；選取合成信號發生器信號周期如(F6)，寬度如(F7)式；(6)利用含可變延遲線、光合路器、光分束器、波導隔離器和波分復用器以及非線性晶體等器件的8字形光纖環和控制非線性晶體瞬時折射率的控制光脈沖流，通過移位撿出技術實現信號流在時域的擴展；移位撿出技術是指選取8字腔等效腔長如(F8)式，控制光脈沖流由規則光脈沖流構成，其波長為非線性晶體的響應波長(不同于信號流波長)，重復率為B支，脈寬為τ擴。
2.根據權利要求1所述的方式，其特征在于(1)在光纖通信系統匯接點處某一支路采用所描述的壓縮方式對支路碼流進行壓縮，在分接點處該支路采用所描述的擴展方式對部分干路碼流進行擴展，并保持每對壓縮腔和擴展腔等效腔長相等；(2)利用所述方式對耦合進光纖的規則光脈沖流進行壓縮生成高重復率陣發光脈沖流或對耦合進光纖的陣發光脈沖流利用所述方式進行擴展生成低重復率光脈沖流；(3)利用所描述的方法，并取 其中P為小于N的自然數。(4)如權利要求1所述方式，其中取K≥1+1/N;]]>(5)如權利要求1所述方式產生P-呼吸子流，送入電光調制器產生諸如由101…1(P-2個連續的1)構成的周期性光孤子-呼吸子碼流；(6)如權利要求1所述方式產生N-呼吸子流，送入電光調制器產生諸如由101…1(N-2個連續的1)構成的周期性光孤子-呼吸子碼流。
3.根據權利要求1或2所述的方式，其特征在于(1)采用所述匯接-分接方式，按所需實參數K調節等效腔長l壓、l擴。(2)通過秘密信道傳遞實參數K，在匯接、分接點處同時依K調節等效腔長l壓、l擴；(3)按系統開銷量選定實參數K，在匯接、分接點處同時依K調節等效腔長l壓、l擴。
4.根據以上任何一項權利要求所述的方式，其特征在于支路信號流已實施抗隨機錯誤編碼，取所述匯接-分接方式，并取參數m＞1。
5.根據權利要求1～4任何一項所述方式，其特征在于在光纖環形腔或8字形腔中加可變延遲線或摻鉺光纖放大器，或兩者都加。
全文摘要
本發明涉及的是一種全光纖移位式脈沖序列壓縮－擴展方式，在本發明所述的壓縮－擴展方式中所采用的對稱雙環系統具有很強的自我補償功能，其中包括損耗補償、相位補償和疏密補償；同時，通過調節等效環長可以方便地適用于不同碼率及載頻的信道；本發明首次實現了通信系統的物理傳輸在一定程度上可獨立于檢測控制部分進行自由的調節。
文檔編號H04B10/12GK1414728SQ0113669
公開日2003年4月30日 申請日期2001年10月26日 優先權日2001年10月26日
發明者楊理 申請人:中國科學院研究生院