專利名稱：光msk信號的發射機和預編碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過光線路傳送信息的數字通信系統。更為確切地說，本發明涉及光最小移位鍵控(MSK)信號的調制。本發明還涉及光MSK信號的生成和必要的預編碼。
背景技術：
光最小移位鍵控信號的已知生成方法受商用元件的帶寬限制，這一點對高比特率的應用而言尤為突出。通常這通過直接調制激光器二極管來完成，這種激光器二極管利用絕熱芯片來生成光移頻鍵控[1]。
另一種實現利用合成正弦信號和余弦信號，其中一個信號延遲T＝1/R，生成的信號叫作偏移正交PSK(OQPSK)或者交錯正交PSK(SQPSK)[2]。
對高帶寬，例如40 Gbit/s而言，因為調制帶寬有限，標準的商用激光器二極管無法用于生成MSK信號。本發明提出一種方法，該方法利用商用的光元件生成具有很高比特率的光MSK信號。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供用于生成光MSK信號的一種方法和一種電路。
本發明認識到，所有上述功能都可以通過組合具有確定比特率的NRZ信號和頻率為該比特率一半的正弦信號，將其用于光信號調制來實現。在一種可選實施例中，上述問題通過具有確定比特率的第一兩極RZ信號和具有相同比特率的第二RZ信號來解決，其中延遲第二信號，以調制光信號。
本發明的其它目的和優點可以通過說明書，并結合附圖來理解。
本發明的一部分是一種生成光MSK信號的方法，包括利用激光器生成光信號的步驟，其中利用具有確定比特率的NRZ信號和頻率為該比特率一半的正弦信號調制激光器光信號的相位。
一種利用NRZ信號(非歸零)的方法通過從負信號改變到正信號，而不回歸零的方式來編碼二進制值。利用定時來區分比特。
生成所描述的光信號的優選方法至少有兩種。在第一步驟中，利用所述NRZ信號對光信號進行相位調制。之后，已調光信號可以通過正弦信號進行相位調制。這兩個步驟次序可以調換。
本發明的優選實施例在獨立的權利要求書中給出。
在一種可選的優選方法中，NRZ信號可以與正弦信號合成，然后再調制光信號。這種合成通過電子合成器來完成。
下一個優選實施例采用一個兩極RZ信號和一個RZ信號，其中一個信號被延遲。也可以是用每個RZ信號調制光信號相位。
該方法采用具有確定比特率的第一兩極RZ信號和具有相同比特率的第二RZ信號，其中第二信號被延遲。利用這兩個信號來調制光信號的相位。
本發明的另一部分是實現上述方法的電路裝置。生成具有確定比特率的NRZ信號的可能裝置是電子復用器。電子分頻器是生成頻率為該比特率一半的正弦信號的可能裝置。光相位調制器是眾所周知的，例如[3]。
合成裝置，例如微波功率合成器合成該NRZ信號和正弦信號。
在一種可選實施例中，第一信號源，例如去復用器的一個兩極RZ信號與第二RZ信號源的具有相同比特率的延遲信號合成。通過已知的調制器，例如LN相位調制器[3]，利用合成的信號調制光信號。
本發明的另一部分是預編碼光發射器的比特流的一種方法和一種設備，其中按照預定模式反轉差分編碼比特流的比特。這種方法和設備可以與上述方法和設備組合使用。一種優選實施例在NRZ比特流中，每個第三和第四比特被反轉。然后，將編碼后的NRZ信號與正弦信號組合。
盡管沒有給出多引用權利要求，但權利要求中的特性的各種合理組合都應公開。
通過以下描述，并結合附圖，可以獲得對本發明的更為完整的理解，在附圖中圖1示出了具有兩個光相位調制器的一種實現；圖2示出了具有一個光相位調制器的一種實現；圖3示出了具有一個光相位調制器的一種實現，以及一個20Gbit/s兩極RZ數據信號和一個20Gbit/sRZ數據信號；圖4示出了光發射器的預編碼器的一種實現。
具體實施例方式
圖1示出了一種具有一個40Gbit/s NRZ生成器的實現，它與相位調制器交互。峰到峰相位調制為π。然后，將CW激光器束預20GHZ正弦信號調制，其中峰到峰相位調制為π/2。
圖2描述的調制只使用了一個相位調制器，以及一個合成40Gbit/s NRZ信號和20GHZ正弦信號的合成器。信號振幅可以進行調整，使得40Gbit/s信號的峰到峰相位調制為π，而20GHZ信號峰到峰相位調制為π/2。
圖3利用一個20Gbit/s兩極RZ信號和一個20Gbit/s RZ信號描述了圖2的調制，其中一個信號延遲25ps。之后，合成這兩個信號，將其傳送到一個相位調制器。信號振幅可以進行調整，使得兩個20Gbit/s信號的峰到峰相位調制為π。
圖4描述了B＝40Gbit/s NRZ信號的預編碼，包括一個差分編碼器，它延遲信號并對信號進行EXOR操作。在一種優選實施例中，EXOR門的輸出延遲1/B，再次輸送到EXOR門。對正弦信號進行分割和相移。在一種優選實施例中，正弦信號被相移，在頻率上除2，重新整形(例如在分頻器中)，得到一個頻率為B/4＝10GHz的(矩形)時鐘信號。另一個EXOR操作合成了預編碼NRZ信號和時鐘信號B/4。從而導致比特流的第三和第四比特反轉。其它實施例也可以反轉其它比特序列。
權利要求
1.一種生成光信號的方法，包括以下步驟利用激光器生成光信號，利用具有確定比特率的NRZ信號和頻率為該比特率一半的正弦信號調制光信號。
2.按照權利要求1的方法，其中在一個步驟中，所述光信號利用所述NRZ信號進行調制，其中在另一步驟中，所述光信號通過所述正弦信號進行調制。
3.按照權利要求1的方法，其中所述NRZ信號與所述正弦信號合成，然后再調制所述光信號。
4.一種生成光MSK信號的方法，包括以下步驟利用激光器生成光信號，利用具有確定比特率的第一兩極RZ信號和具有相同比特率的第二RZ信號來調制光信號的相位，其中第二信號被延遲。
5.按照權利要求4的方法，其中所述第一兩極RZ信號與所述第二RZ信號合成，然后再調制所述光信號。
6.一種預編碼光發射器比特流的方法，其中按照預定模式反轉差分編碼比特流的比特。
7.按照權利要求6的方法，其中反轉比特流中的每個第三和第四比特。
8.按照權利要求6的方法，其中比特流延遲和/或與一個時鐘信號合成，時鐘信號頻率為B/4。
9.按照權利要求8的方法，其中正弦信號被移相和/或頻率被分割。
10.按照權利要求8的方法，其中比特流被延遲傳輸速率的倒數。
11.按照權利要求8的方法，其中合成通過EXOR操作完成。
12.按照權利要求6的方法，其中這些方法和按照權利要求1和/或權利要求3和/或權利要求5的方法組合使用。
13.一種生成光MSK信號的電路，包括生成光信號的激光器，生成具有確定比特率的NRZ信號的裝置，生成頻率為比特率一半的正弦信號的裝置，利用所述生成NRZ信號的裝置的輸出，以及所述生成正弦信號的裝置的輸出，實現光信號調制的裝置。
14.按照權利要求13的電路，其中合成裝置合成所述生成NRZ信號的裝置的輸出和所述生成正弦信號的裝置的輸出。
15.按照權利要求13的電路，其中集成了按照權利要求19的電路。
16.一種生成光MSK信號的電路，包括生成光信號的激光器，生成具有確定比特率的第一雙極NRZ信號的裝置，生成具有相同比特率的第二RZ信號的裝置，其中第二信號被延遲，利用所述生成所述第一兩極RZ信號的裝置的輸出，以及所述生成所述第二RZ信號的裝置的輸出，實現調制光信號的裝置。
17.按照權利要求16的電路，其中一個裝置合成所述第一兩極RZ信號和所述第二RZ信號，將信號傳送到調制光信號的所述裝置。
18.按照權利要求16的電路，其中集成了按照權利要求19的電路。
19.一種光MSK發射器電路，用于調制激光器生成的光信號，它包括對NRZ信號所傳送的比特流進行差分預編碼的裝置，按照預定模式反轉比特流的比特的裝置。
20.按照權利要求19的電路，其中該裝置反轉比特流中的每個第三和第四比特。
21.按照權利要求19的電路，其中集成了延遲NRZ信號的裝置和/或合成一個時鐘信號B/4與NRZ信號的裝置。
22.按照權利要求21的電路，其中延遲比特流的裝置配置成將比特流延遲傳輸速率的倒數。
23.按照權利要求21的電路，其中合成裝置是EXOR門。
24.按照權利要求19的電路，其中集成了對時鐘信號進行移相的裝置，和/或對時鐘信號進行頻率分割的裝置。
全文摘要
本發明的一部分是一種生成光MSK信號的方法，包括利用激光器生成光信號的步驟，其中利用具有確定比特率的NRZ信號和頻率為該比特率一半的正弦信號對光信號進行調制。本發明的另一部分是預編碼比特流的一種方法，其中使用差分預編碼器和編碼器，按照預定模式反轉比特流的比特。
文檔編號H04B10/04GK1497874SQ20031010029
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月14日 優先權日2003年10月14日
發明者貝特霍爾德·韋丁, 貝特霍爾德 韋丁 申請人:阿爾卡特公司