光接收器的制作方法

專利名稱：光接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光接收器。
背景技術(shù)：
近年來，在骨干通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)40 G.比特/秒或更大的傳輸容量的 需求己經(jīng)隨著因特網(wǎng)的普及而增加。已經(jīng)集合了在頻率利用效率、光信 噪比(OSNR)容限和非線性容限的方面優(yōu)異的各種調(diào)制格式來滿足該需 求，以代替目前在具有10G比特/秒或更小的傳輸容量的光通信系統(tǒng)中使 用的NRZ (不歸零)調(diào)制格式。其中，RZ-DQPSK (歸零-差分正交相移 鍵控)調(diào)制格式是具有分散容限、PMD容限和濾波容限的調(diào)制格式的主 要候選格式。
近年來，已經(jīng)注意到組合地使用相干接收和數(shù)字信號處理(DSP) 的接收方法作為改進(jìn)RZ-DQPSK調(diào)制格式中的光信噪比(OSNR)容限 和波長分散容限的技術(shù)。
用于校正90?；旌匣芈分械南嘁频募夹g(shù)已經(jīng)在專利文獻(xiàn)1中公開， 其中相移意味著與90?；旌匣芈返?0。相位的差。90°混合回路的結(jié)構(gòu) 以及組合使用相干接收和數(shù)字信號處理(DSP)的接收器已經(jīng)在非專利文 獻(xiàn)1和2中描述。美國專利6,917,031號 S. Tsukamoto等人的"Optical Homodyne Receiver Comprising Phase and Polarization Diversities with Digital Signal Processing" , ECOC, 2006, Mo-4, 2, 1 M. Seimetz等人的"Options, Feasibility, and Availability of 2x4 90° Hybrids for Coherent Optical Systems" ， Journal of Lightwave Technology, Vol.24， No.3， 2006年3月，第1317-1322頁

發(fā)明內(nèi)容
圖19A和19B是用于說明組合使用相干接收和數(shù)字信號處理(DSP) 的接收器的基本結(jié)構(gòu)和其中的問題的圖。
如圖19A所示，具有正交偏振波分量Ex和Ey的信號光Es和本地 振蕩光(本地振蕩器光)ELo輸入到90?；旌匣芈稩O，用于將接收的光 信號分別與本地振蕩光自身和從接收的光信號相移90°的本地振蕩光混 合，并且提取光信號的實(shí)部和虛部的分量，從而提取了 Ex的實(shí)分量 Ex—Re、 Ex的虛分量Ex—Im、 Ey的實(shí)分量Ey—Re和Ey的虛分量Ey—Im。 通過成對PD (Twin-PD) 11-1到11-4將各個(gè)分量轉(zhuǎn)換為電信號。電信號 分別由AMP (放大器)12-1到12-4放大，然后由ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器) 13-1到13-4轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號由DSP 14進(jìn)行處理。
當(dāng)90°混合回路的相位偏移90。時(shí)或當(dāng)各個(gè)AMP具有不同增益時(shí)， 組合使用相干接收和DSP的接收器接收到的信號不能在DSP中精確地解 調(diào)。結(jié)果，出現(xiàn)相位誤差，使得信號質(zhì)量劣化。圖19B示出在使用四值 相位調(diào)制格式的情況下信號質(zhì)量相對于相位誤差的劣化。如圖19B所示， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著相位誤差增加，信號質(zhì)量的劣化程度(Q懲罰(penalty)) 與相位誤差成比例地增加。
在使用相位調(diào)制格式的情況下的偏振分集90。混合回路的輸出信號 (Ex—Re、 Ex—Im、 Ey—Re禾卩Ey—Im)表示如下
Ex—Re oc |Ex||ELO|cos(A co t + e(t))
ExJm <x |Exi|ELO|sin(A " t + e(t)) x cos(eh) + |ExpLO|cos(A " t + e(t)) x sin(6h)
Ey一Re oc |Ey||EL01cos(A co t + e(t) + Qp)
Eyjm oc |Ey|jELO|sin(A " t + 9(t) + Qp) x cos(qh) + |Ey||ELO|cos((A " t
+ e(t) + ep) x) sin,
其中
Ex是信號光的X偏振波的振幅；
Ey是信號光的y偏振波的振幅；ELO是本地振蕩光的振幅；
eh是90?；旌匣芈返南辔徽`差；
ep是在(要由相位誤差消除電路補(bǔ)償?shù)?Ex和Ey之間的相位差*1;
以及
Aw是在(要由相位誤差消除電路補(bǔ)償?shù)?信號光和本地振蕩光之間
的頻率差*1。
* h S. Tukamoto等人，ECOC2006， Mo. 4. 2. 1
如果A"是O，則使用Ex一Re、 Exjm、 Ey—Re和Ey—Im，接收的信 號可以如下解調(diào)
Es = (Ex—Re +jEx—Im) + (Ey一Re + jEy—Im) 9s = arg(Es)
在eh^o的情況下，相位誤差出現(xiàn)，因?yàn)椴荒苷_地接收所接收信 號的虛部分量。
專利文獻(xiàn)1是用于補(bǔ)償90°混合回路的相位誤差的公知技術(shù)。然而， 在如專利文獻(xiàn)i所示的這樣的前饋控制中，因?yàn)闄z測的控制信號直接用 于前饋控制，所以，控制信號的檢測的精確度不僅在控制信號接近目標(biāo) 值時(shí)必須很高，而且在控制信號遠(yuǎn)離目標(biāo)值時(shí)也必須很高。
圖20是示出90°混合回路的相位誤差以及在實(shí)際相位誤差和估計(jì) 值之間的差的曲線圖。
圖20的曲線圖是示出在考慮到ADC的量化誤差使用前饋控制的情 況下的控制誤差的曲線圖。如該曲線圖所示，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)量化位數(shù)有 限時(shí)，在卯°混合回路的相位偏移很大的情況下控制誤差增加。
因此，即使專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)也不足以作為充分校正相位誤差的裝置。
此外，需要最優(yōu)地控制根據(jù)接收的光功率等的變化而變化的每個(gè) ADC的輸入信號功率(AMP增益)，以便基于ADC最小化量化誤差。 考慮到AMP的增益的解調(diào)信號如下表達(dá) Es = (Ex—Re*G + jEx—Im*G) + (Ey—Re*G + jEy—Im*G) 9s = arg(Es)因?yàn)楫?dāng)各個(gè)AMP的增益彼此不同時(shí)不能準(zhǔn)確地解調(diào)Es，所以在 AMP的增益控制時(shí)各個(gè)AMP的增益必須彼此相等。
特別的是，具有偏振分集結(jié)構(gòu)的接收器需要用于最優(yōu)化ADC的輸入 信號光功率并均衡Ex和Ey的AMP增益的控制，因?yàn)镋x和Ey的信號 功率根據(jù)傳輸路徑中生成的偏振波變化而在時(shí)間上變化。
當(dāng)在使用四值相位調(diào)制格式的情況下四個(gè)碼元以相同概率出現(xiàn)時(shí)， 使得實(shí)部的信號功率和虛部的信號功率彼此相等，從而即使AMP被分別 控制，也使得AMP的增益基本彼此相等。因此，該功能在具有偏振分集 的接收器中具有很大效果。
根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，光接收器組合使用相干接收和數(shù)字信號 處理，并且具有優(yōu)異的接收精確度。
根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，光接收器包括光混合部分，用于以至 少兩種相位混合接收的光信號和本地振蕩光，并提取對應(yīng)于各個(gè)光相位 的多個(gè)至少兩系統(tǒng)光信號；光電轉(zhuǎn)換部分，用于將在光混合部分中獲得 的至少兩系統(tǒng)光信號轉(zhuǎn)換為電模擬信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，用于將通過光 電轉(zhuǎn)換部分獲得的電模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及控制部分，用于處 理通過模數(shù)轉(zhuǎn)換部分獲得的數(shù)字信號，由此檢測光混合部分中的各個(gè)系 統(tǒng)之間的光相位差，并且當(dāng)光相位差從期望值偏移時(shí)，將用于校正系統(tǒng) 之間的光相位的信號提供給光混合部分，以控制光混合部分以使得光相 位差變?yōu)榱慊蚪咏谕怠?br> 這些實(shí)施方式的以上方面僅旨在作為示例。所有實(shí)施方式的所有方 面不限于包括上述的所有特征。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光接收器的整體結(jié)構(gòu)的圖； 圖2是用于說明9(T混合回路的相位控制方法的(第一)圖； 圖3A和3B是用于說明90°混合回路的相位控制方法的(第二)圖; 圖4是用于說明AMP的增益控制方法的(第一)圖； 圖5是用于說明AMP的增益控制方法的(第二)圖；圖6是用于說明90°混合回路的相位控制方法的第二示例的(第一)
圖7A和7B是用于說明90°混合回路的相位控制方法的第二示例的 (第二)圖8是用于說明90°混合回路的相位控制方法的第三示例的(第一)
圖9A和9B是用于說明90°混合回路的相位控制方法的第三示例的 (第二)圖10是用于90°混合回路和AMP的增益控制方法的詳細(xì)說明的
圖11是用于說明四分之一波片(quarter-wave plate)的控制方法的
圖12是示出在校正了圖3A和3B或圖9A和圖犯示出的90。混合 回路的相位誤差的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖13是示出在校正了圖7A和7B示出的90°混合回路的相位誤差 的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖14是示出在校正了圖3A和3B或圖9A和圖9B示出的90。混合 回路的相位誤差的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的另一示例的圖15是示出在執(zhí)行了如圖5所示的AMP的增益控制的情況下光接 收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖16是示出在檢測了光信號的模擬值并且控制了 AMP的增益的情 況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖17是示出用于檢測成對PD的光電流的電路的示例的圖18是關(guān)于根據(jù)實(shí)施方式的調(diào)制器-解調(diào)器的說明的圖19A和19B是用于說明組合使用相干接收和DSP的接收器的基本 結(jié)構(gòu)和該接收器中的問題的圖；以及
圖20是示出90°混合回路的相位誤差以及在實(shí)際相位誤差和估計(jì) 值之間的差的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光接收器的整體結(jié)構(gòu)的圖。此 外，在以用于在光混合器中在光信號的0°和90°的兩個(gè)光相位之間進(jìn)
行混合并且提取對應(yīng)于0°和90°的光相位的兩系統(tǒng)信號的90°混合回 路為例的同時(shí)描述下面的實(shí)施方式。然而，當(dāng)使用用于混合0° 、 120° 和240°的光相位的光混合器時(shí)，可以通過使用用于從獲得的三系統(tǒng)信號 提取對應(yīng)于0°和90°的信號的DSP (數(shù)字信號處理器)獲得如上所述 的相同效果。
為了補(bǔ)償由90°混合回路10的相移造成的信號質(zhì)量的劣化，對90° 混合回路10的相移信號進(jìn)行檢測，由此執(zhí)行對90。混合回路的相位的反 饋控制。為了補(bǔ)償由AMP 12-1到12-4的增益偏移造成的信號質(zhì)量的劣 化，根據(jù)從90°混合回路輸出的四個(gè)電信號計(jì)算光強(qiáng)度，由此執(zhí)行各個(gè) AMP的增益的反饋控制，使得計(jì)算的光強(qiáng)度變得等于目標(biāo)值。
在圖1中，與圖19A中相同的結(jié)構(gòu)由相同的參考標(biāo)號指示。在DSP 電路14內(nèi)部，提供AMP增益控制電路15以用于檢測數(shù)字化的AMP輸 出并通過反饋控制控制AMP的增益。AMP 12-1到12-4被控制使得所有 的AMP具有相同增益。DSP電路14中還提供90°混合回路相位控制電 路16，用于將Ex一Re、 Ex—Im、 Ey一Re和Eyjm檢測為數(shù)字信號，生成 90°混合回路10的相位控制信號，并且校正90°混合回路10的相位誤 差。相位誤差消除電路17是其中由于信號和本地振蕩激光之間的不同步 的相位而造成的相位誤差的電路。確定電路18是用于在信號相位之間進(jìn) 行鑒別的電路。
將描述圖1中示出的90°混合回路10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示例。
輸入的信號光通過偏振分束器(PBS) 20分為正交偏振波。另一方 面，本地振蕩光通過四分之一波片25轉(zhuǎn)換為圓形偏振波。通過涂半銀的 鏡使得圓形偏振波分為兩束。信號光的各個(gè)偏振波和經(jīng)轉(zhuǎn)換的本地振蕩 光的各個(gè)圓形偏振波通過涂半銀的鏡而混合，通過偏振分束器21、 22、 23和24分為偏振波，并且分別被成對PD 11-1到11-4接收。由成對PD ll-l檢測到的光分量為Ex Re，由成對PD 11-2檢測到的光分量為Ex—Im，由成對PD 11-3檢測到的光分量為Ey—Re，并且成對PD 11-4檢測的光分 量為Ey—Im。
圖2、 3A和3B是用于說明控制90。混合回路的相位的方法的圖。
圖2示出在90°混合回路的相移是O。 、 20°和-20°的情況下接收 信號的星座圖。當(dāng)存在相移時(shí)，實(shí)部和虛部之間出現(xiàn)相關(guān)性。當(dāng)相移為 正時(shí)，實(shí)部和虛部之間的相關(guān)性為正。當(dāng)相移為負(fù)時(shí)，實(shí)部和虛部之間 的相關(guān)性為負(fù)。當(dāng)不存在相移時(shí)，實(shí)部和虛部之間的相關(guān)性為零。因lt匕 對90°混合回路的相位進(jìn)行反饋控制，從而可以獲得相關(guān)系數(shù)零。
相關(guān)系數(shù)r如下表達(dá)
r = 2]{Ex—Re*Ex—Im + Ey—Re*Ey—Im} =S{|Ex||ELO|/2(sin(2ex)cos(eh) + cos(2ex)si乖)+ si攀))+ |Ey||ELO|/2(sin(2ey)cos(eh) + cos(2ey)sin(eh) + sin(eh))}
=i:{(|Ex| + |Ey|)*|ELO|/2*sin(eh)} + 2]{|Ex||ELO|/2(sin(2ex)cos(eh) + cos(2ex)sin(eh)) + lEy卄EL01/2(sin(2ey)cos(eh) + cos(2ey)sin(0h))〉
ex = Acot + e(t), ey = Acot + e(t) + ep 當(dāng)各個(gè)碼元(e(t))的出現(xiàn)概率相等時(shí)，相關(guān)系數(shù)的第二項(xiàng)變?yōu)榱?，?br> 且相關(guān)系數(shù)r如下表達(dá)。
r = 2]{(|ExHELOi + |Ey|*|ELO|)/2*sin(eh)}
因此，使r為零就是使sin(eh)為零。這是使eh為零，即，使90°混 合回路的相位誤差為零。
圖3A將前述r的等式示出為曲線圖，該曲線圖示出了相對于90。 混合回路的相移的歸一化相位誤差信號的幅度。這里，由于相位誤差信 號具有與相關(guān)系數(shù)r成比例的值，因此歸一化的相位誤差信號的幅度也表
示歸一化的相關(guān)系數(shù)。
圖3B示出90°混合回路相位控制電路的結(jié)構(gòu)的示例。 為了計(jì)算前述相關(guān)系數(shù)，Ex—Re和Ex_Im通過乘法器30相乘在一起， Ey—Re和Ey一Im通過乘法器31相乘在一起，并且這些乘積通過加法器 32相加。獲得的對應(yīng)于碼元的相關(guān)系數(shù)值由平均電路33求平均，并且通 過控制信號產(chǎn)生電路34來產(chǎn)生與平均相關(guān)系數(shù)成比例的卯?；旌匣芈废辔豢刂菩盘枴．a(chǎn)生的相位控制信號(其是數(shù)字信號)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器35 轉(zhuǎn)換為模擬信號，從而將該模擬信號提供給90°混合回路。相位控制信 號具有與平均相關(guān)系數(shù)成比例的值。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定比例系數(shù)。
圖4和5是用于說明控制AMP的增益的方法的圖。 從四個(gè)ADC輸出信號計(jì)算輸入信號光功率。將四個(gè)AGC放大器設(shè) 置為具有相同增益，使得計(jì)算的值變?yōu)榈扔谀繕?biāo)值。用于根據(jù)ADC輸出 信號計(jì)算輸入信號光功率的表達(dá)式由下面的表達(dá)式給出。 (Ex—Re A 2 + Ex一Im A 2) + (Ey一Re A 2 + Ey一Im A 2) 目標(biāo)值是被設(shè)置使得可以有效使用每個(gè)ADC的動態(tài)范圍的值。艮口， 形成目標(biāo)值以使得信號光的最大功率變得等于ADC的動態(tài)范圍的最高 值。例如，根據(jù)接收的光功率和電信號的最大振幅(考慮到由于分散或 DGD (差分群延遲)造成的波形劣化)之間的關(guān)系來確定最優(yōu)增益，使 得電信號的上限不會被各個(gè)AMP截止。當(dāng)增益控制信號相對于每個(gè)AMP 的AMP增益的特性發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)每個(gè)AMP，參照控制信號相對于 增益的表來控制AMP增益。
圖4是示出AMP增益控制電路的結(jié)構(gòu)的示例的圖。 為了執(zhí)行上述輸入信號光功率的計(jì)算，從ADC獲得的Ex—Re、 Ex—Im、 Ey—Re和Ey—Im的各個(gè)平方值通過平方器40-1到40-4計(jì)算。這 些平方值通過加法器41、 42和43相加，從而將獲得的值輸入到增益控 制信號確定電路44。增益控制信號產(chǎn)生電路44將輸入值與目標(biāo)值比較， 并且產(chǎn)生用于改變四個(gè)AMP的增益以使得每個(gè)ADC輸出值變?yōu)榈扔谀?標(biāo)值的增益控制信號。增益控制信號由DAC45轉(zhuǎn)換為模擬信號，從而將 模擬信號分別提供給AMP。將四個(gè)AMP的增益設(shè)置為相同值。因此， 增益控制信號使得四個(gè)AMP的增益彼此相等，并且同等地改變四個(gè)AMP 的增益，使得每個(gè)ADC的輸出值變?yōu)榻咏谀繕?biāo)值。
另選的是，可以在增益控制信號產(chǎn)生電路44中預(yù)先提供LUT(査找 表)，該LUT (查找表)表示用作用于根據(jù)AMP獲得預(yù)定增益的控制信 號的信號值，從而增益控制信號產(chǎn)生電路44可以通過參照LUT來產(chǎn)生 分別提供給AMP的增益控制信號的值。圖5是用于說明作出控制信號相對于增益的表的方法的圖。 在裝載前，基于下面的調(diào)整而作出控制信號相對于增益的表。首先， 在相干接收器中的本地振蕩光關(guān)閉的情形下，輸入偏振擾頻的CW光，
由此均衡Ex—Re、 Ex一Im、 Ey一Re和Ey—Im的信號光功率。然后，改變 增益控制信號，并且測量信號功率相對于增益控制信號的四個(gè)量，由此 根據(jù)每個(gè)信號產(chǎn)生增益控制信號相對于增益的LUT。
圖6、 7A和7B是用于說明90。混合回路相位控制方法的第二示例 的圖。
在此情況下，將在每個(gè)數(shù)字化偏振波的實(shí)部和虛部中的每一個(gè)中的 確定前后的相位之間的相位差用作相位誤差信號。圖6示出在90?；旌?回路中存在一些相移的情況下在確定前后的相位之間的相位差的時(shí)間改 變。當(dāng)存在一些相移時(shí)，在要由相位誤差消除電路補(bǔ)償?shù)南辔恢谐霈F(xiàn)誤 差，因?yàn)榻邮招盘栐趶?fù)平面上的相位不在同心圓上(見圖2)。結(jié)果，相 位誤差按Aco/2的周期波動，其中Zko是信號和本地振蕩激光之間的頻率 差。在該方法中，將相位誤差的變化用作相位誤差信號。
圖7A是示出90°混合回路相位控制電路的結(jié)構(gòu)的示例的圖。
作為相位誤差消除電路17的輸出的、在確定電路18中的確定前的 相位eb和確定后的相位ea之間的差通過減法器50計(jì)算。差的平方值通 過平方器51計(jì)算，并且經(jīng)過低通濾波器52。乘法器53是用于同步檢測 在控制信號上疊加的信號由此檢測疊加信號的相位的電路。乘法器53通 過乘以-1 ^os(2uf。t)來檢測相位誤差的符號。
圖7B是示出卯°混合回路相移和相位誤差信號的值之間的關(guān)系的 曲線圖。由于可以通過同步檢測來鑒別90°混合回路的相移是在正側(cè)還 是負(fù)側(cè)，所以帶符號的誤差信號輸入到控制信號產(chǎn)生電路54。這里，抖 動(dithering)的頻率為f。?；跈z測的信號產(chǎn)生的控制信號從控制信號 產(chǎn)生電路54輸出。乘法器55將控制信號乘以cos(27ifot)的信號以用于執(zhí) 行抖動。得到的信號通過DAC56轉(zhuǎn)換為模擬信號，從而提供該模擬信號 作為90°混合回路的相位控制信號。由于將抖動應(yīng)用到對90?；旌匣芈?給出的相位控制信號，所以90°混合回路的相位在由相位控制信號設(shè)置的值附近擺動。當(dāng)在相位誤差信號通過相位誤差消除電路17、減法器50、平方器51和低通濾波器52后査看相位誤差信號時(shí)，由于抖動，相位誤 差信號仍然在預(yù)定值的附近按頻率f。擺動。該信號和-"COS(27lfot)通過乘 法器53相乘，由此消除擺動并獲得具有對應(yīng)于90?；旌匣芈废辔徽`差的 正或負(fù)的符號的直流(DC)值，從而控制信號產(chǎn)生電路54接收該DC值。 此外，假定低通濾波器52的截止頻率滿足關(guān)系fQ<截止頻率〈Aco/2。圖8、 9A和9B是用于說明90°混合回路相位控制方法的第三示例 的圖。該方法是使用接收的信號強(qiáng)度作為相位誤差信號的方法。圖8示出 在90°混合回路中存在一些相位誤差的情況下的信號強(qiáng)度的時(shí)間改變。 當(dāng)存在一些相位誤差時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)度的改變，因?yàn)榻邮盏男盘柕南辔徊辉?同心圓上(見圖2)。結(jié)果，信號強(qiáng)度按Aco/2的周期波動，其中Aco是信 號和本地振蕩激光之間的頻率差。在該方法中，將強(qiáng)度的變化用作相位 誤差信號。圖9B是示出90°混合回路相位誤差和相位誤差信號之間的關(guān)系的 曲線圖。該曲線圖類似于圖7B。發(fā)現(xiàn)將抖動應(yīng)用到相位誤差信號對于檢 測90°混合回路相位誤差是正還是負(fù)來說是有效的。圖9A示出90。混 合回路相位控制電路的結(jié)構(gòu)的示例。這里僅示出關(guān)于Ex一Re和Ex_Im的 描述。Ex一Re的平方和Ex一Im的平方分別通過平方器60-1和60-2計(jì)算。 得到的信號通過加法器61相加。DC分量通過DC截止部分62從得到的 信號中去除。得到的信號的平方通過平方器63計(jì)算。高頻分量通過截止 頻率滿足關(guān)系fQ<截止頻率< Aco/2的低通濾波器64而從得到的信號中去 除。為了去除由抖動造成的擺動，得到的信號由乘法器65乘以 -l*COS(27ifot)，從而將相乘的結(jié)果輸入到控制信號產(chǎn)生電路66?？刂菩盘?產(chǎn)生電路66產(chǎn)生控制信號并輸出它。輸出的控制信號通過乘法器67乘 以cos(2兀f。t)的抖動。得到的信號由DAC 68轉(zhuǎn)換為模擬信號，從而將該 模擬信號輸入到90?；旌匣芈贰Ａ磉x的是，AMP增益控制可以如下執(zhí)行。艮口，檢測在四個(gè)成對PD中流動的光電流IX—Re、 IX一Im、 IY一Re和IY—Im，由此計(jì)算接收的光功率。計(jì)算的表達(dá)式如下給出。(IX一Re A 2 + IX—Im A 2) + (IY—Re A 2 + IY—Im A 2)在檢測接收的光功率之后，以與圖4相同的方式執(zhí)行AMP增益控制。 即，盡管圖4示出將數(shù)字化信號用于執(zhí)行控制的情況，這里示出了將光 電流的模擬信號值直接用于執(zhí)行控制的情況。盡管已經(jīng)描述了根據(jù)90° 混合回路的四個(gè)輸出信號(Ex—Re、 Ex一Im、 Ey—Re和Ey一Im)來監(jiān)視光 信號的強(qiáng)度的方法作為用于執(zhí)行AMP增益控制的結(jié)構(gòu)，但是可以使用在 90°混合回路之前對光信號進(jìn)行分光并通過光功率監(jiān)視器來監(jiān)視光信號 的強(qiáng)度從而將監(jiān)視到的光信號的強(qiáng)度用于AMP增益控制的方法。圖10是用于90°混合回路和AMP增益控制的控制方法的詳細(xì)說明 的圖。將描述90°混合回路和AMP增益控制方法的控制信號產(chǎn)生電路中 的操作。由于90°混合回路和AMP增益控制在控制信號產(chǎn)生電路中的 處理是類似的，所以如下一般化地說明該處理方法。此外，圖IO的描述 不包括通過使用LUT執(zhí)行AMP增益控制的情況。圖IO是一般化的簡單框圖?？刂菩盘柈a(chǎn)生電路接收由作為前級提供 的誤差信號檢測部分檢測到的誤差信號，并且產(chǎn)生控制信號。例如，在 90°混合回路的控制中，誤差信號檢測部分是計(jì)算相關(guān)信號的塊。例如， 在AMP控制中，誤差信號檢測部分是計(jì)算輸入信號光功率的塊。控制信 號產(chǎn)生電路根據(jù)KpH吳差信號的表達(dá)式產(chǎn)生控制信號。該表達(dá)式是稱為P (比例)控制的基本控制方法，Kp被稱為比例增益，并通過控制對象 (90°相位或AMP增益)的特性、需要的響應(yīng)速度等而確定。此外，可 以在控制信號產(chǎn)生電路中使用作為P控制和使用誤差信號的積分值的I (積分)控制的組合的PI (比例積分)控審U、或者作為P控制、I控制和 使用誤差信號的微分值的D (微分)控制的組合的PID (比例積分微分) 控制，從而改進(jìn)控制精確度和控制速度。圖11是用于說明控制四分之一波片的方法的圖。 可以按如下方式實(shí)現(xiàn)四分之一波片使得光入射到雙折射介質(zhì)上， 該雙折射介質(zhì)被調(diào)整為在水平方向和垂直方向之間形成兀/2的相位差，從而偏轉(zhuǎn)軸相對于光軸以45。的角度傾斜。當(dāng)在90°混合回路中使用四分 之一波片時(shí)，在光軸必須調(diào)整的情況下需要調(diào)整入射光(本地振蕩光)的光軸，并且在雙折射介質(zhì)的相位差由于溫度變化等從兀/2偏移的情^i下需要調(diào)整雙折射介質(zhì)的相位差。作為用于調(diào)整光軸的方法的示例，存在通過使用步進(jìn)電機(jī)來機(jī)械地 使波片旋轉(zhuǎn)的方法，或通過使用法拉第旋轉(zhuǎn)器來基于磁場調(diào)整入射光的 光軸的方法。作為用于調(diào)整雙折射介質(zhì)的相位差的方法的示例，存在這樣的方法， 其中準(zhǔn)備如圖ll所示的兩個(gè)雙折射介質(zhì)，并且通過步進(jìn)電機(jī)控制這兩個(gè) 雙折射介質(zhì)的位置，由此調(diào)整雙折射介質(zhì)的整體厚度。盡管前述實(shí)施方式使用利用PBS (偏振分束器)的卯°混合回路， 但是這樣的90°混合回路也可以通過MMI (多模式接口)耦合器或四個(gè) 3dB耦合器和90。相位延遲部分來實(shí)現(xiàn)。這些90°混合回路可以在前述 實(shí)施方式中使用。使用MMI耦合器的90°混合回路可以通過PLC (平面光波電路) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在此情況下，由于珀耳帖效應(yīng)(Peltier)元件或加熱器，接收 的信號和本地振蕩光的相位可以基于溫度控制而控制。具有四個(gè)3dB耦合器和90°相位延遲部分的90?；旌匣芈房梢酝ㄟ^LN (LiNb03)技術(shù) 實(shí)現(xiàn)。在此情況下，接收信號和本地振蕩光的相位可以通過電壓控制。圖12是示出在如圖3A和3B或圖9A和9B中所示地校正90?；旌?回路的相位誤差的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖。在圖12中，與圖1相同的構(gòu)成部分由相同參考標(biāo)號表示，并且將省 略這些部分的描述。在圖12中，90°混合回路相位控制電路16設(shè)置在DSP電路14中。 由于使用圖3A和3B中示出的相位誤差校正方法，所以90°混合回路相 位控制電路16接收四個(gè)ADC 13-1到13-4的輸出作為輸入，產(chǎn)生相位控 制信號，并且將相位控制信號提供給90°混合回路。如從該結(jié)構(gòu)圖顯而 易見的，在其中執(zhí)行反饋控制。圖13是示出在如圖7A和7B所示地校正90°混合回路的相位誤差的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖。在圖13中，與圖1中相同的構(gòu)成部分由相同的參考標(biāo)號指示，并且 將省略這些部分的描述。在圖13中，90°混合回路相位控制電路16接收鑒別電路18的輸入 和輸出信號，并且通過計(jì)算鑒別電路18的輸入和輸出信號之間的相位差 而產(chǎn)生相位控制信號。而且在該情況中，結(jié)構(gòu)為執(zhí)行反饋控制。圖14是示出在如圖3A和3B或圖9A和9B中所示地校正90°混合 回路的相位誤差的情況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的另一示例的圖。在圖14中，與圖1中相同的構(gòu)成部分由相同的參考標(biāo)號指示，并且 將省略這些部分的描述。圖14示出在90°混合回路沒有偏振分束器的情況下的結(jié)構(gòu)的示例。 信號光通過單獨(dú)提供的偏振分束器70分為正交偏振波。信號光的偏振波 分別輸入到卯°混合回路10-1和10-2。本地振蕩光通過3dB耦合器71 分為兩個(gè)。分出的本地振蕩光的多個(gè)部分分別輸入到9(T混合回路10-1 和10-2。通過90°混合回路10-1獲得的x偏振波的實(shí)部和虛部的信號分 別通過成對PD 11-1和11-2轉(zhuǎn)換為電信號。電信號分別通過AMP 12-1 和12-2放大，并且通過ADC 13-1和13-2轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號輸 入到90°混合回路相位控制電路16-1。卯°混合回路相位控制電路16-1 通過圖3A和3B或圖9A和9B中示出的方法產(chǎn)生相位控制信號，并且將 相位控制信號提供給9(T混合回路10-1。類似的是，通過90°混合回路 10-2獲得的y偏振波的實(shí)部和虛部的信號分別通過成對PD 11-3和11-4 轉(zhuǎn)換為電信號。電信號分別通過AMP 12-3和12-4放大，并且通過ADC 13-3和13-4轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號輸入到90°混合回路相位控制電 路16-2。90°混合回路相位控制電路16-2通過圖3A和3B或圖9A和9B 中示出的方法產(chǎn)生相位控制信號，并且將相位控制信號提供給90°混合 回路10-2。同樣，在該情況中，執(zhí)行反饋控制。圖15是示出在如圖5所示地執(zhí)行AMP增益控制的情況下光接收器 的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖。在圖15中，與圖l相同的構(gòu)成部分通過相同的參考標(biāo)號指示，并且將省略這些部分的描述。AMP增益控制電路15設(shè)置在DSP電路14中，并且通過使用以上 參照圖5所述的ADC 13-1到13-4的輸出來執(zhí)行AMP增益控制。即，根 據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的光信號來計(jì)算光強(qiáng)度，從而基于光強(qiáng)度來控制AMP 的增益?？刂朴米鞣答伩刂?。圖16是示出在檢測光信號的模擬值以由此執(zhí)行AMP增益控制的情 況下光接收器的整體結(jié)構(gòu)的示例的圖。在圖16中，與圖1中相同的構(gòu)成部分由相同的參考標(biāo)號指示，并且 將省略這些部分的描述。在圖16中，AMP增益控制電路15不檢測由ADC 13-1到13-4之后 的級數(shù)字化的信號，而檢測直接來自成對PD 11-1到11-4的光電流，由 此獲得光強(qiáng)度。然后，基于光強(qiáng)度來控制AMP 12-1到12-4的增益，以 使得從AMP 12-1到12-4輸出的信號的強(qiáng)度等于目標(biāo)強(qiáng)度值。在此情況 下，可以使用LUT來控制AMP 12-1到12-4。盡管圖16示出了AMP增 益控制電路15設(shè)置在DSP電路14之外的情況，但是AMP增益控制電 路15本身可以按如下方式并入DSP電路14中使得ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器) 設(shè)置在DSP電路14中，并且將AMP增益控制電路15設(shè)置為ADC之后 的級。圖17是示出用于檢測成對PD的光電流的電路的示例的圖。 從90°混合回路10輸出的光信號通過由PD 75和76組成的成對PD ll轉(zhuǎn)換為電信號。通過PD75和76中的哪一個(gè)導(dǎo)通來確定作為TIA (互 阻抗放大器)72的輸入而出現(xiàn)的電壓是正或負(fù)。該電信號通過TIA72放 大，并且提供給AMP12。在成對PDll中流動的光電流出現(xiàn)為電阻器73 的部分的電壓。該電壓通過放大器74放大，并且輸入到AMP增益控制 電路15。 '圖18是用于說明根據(jù)本實(shí)施方式的調(diào)制器-解調(diào)器的圖。 在圖18中，基于相位誤差消除電路的操作原理，提出了在系統(tǒng)中使 用的調(diào)制-解調(diào)模式。在圖18中，'客戶端信號由發(fā)送側(cè)的成幀器/FEC編碼器80編碼，并且轉(zhuǎn)換為由DQPSK預(yù)編碼器81編碼為DQPSK信號的電信號。電信號 施加到相位調(diào)制器84-1和84-2的電極。從光源82發(fā)出的光被分為兩束。 一束被tt/2延遲單元83延遲。這兩束光分別被相位調(diào)制器84-1和84-2調(diào) 制。來自相位調(diào)制器84-1和84-2的DQPSK信號通過RZ脈沖強(qiáng)度調(diào)制 器85調(diào)制為RZ脈沖信號。從RZ脈沖強(qiáng)度調(diào)制器85發(fā)送RZ脈沖信號 作為RZ-DQPSK信號。發(fā)送的RZ-DQPSK信號與本地振蕩器光87在 90°混合回路中混合，以作為相干光被接收。相干接收的光信號通過成 對PD 88轉(zhuǎn)換為電信號。電信號通過AMP 89放大，并且通過ADC 90 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號輸入到DSP91。在DSP91中，相位誤差消除 電路92執(zhí)行用于消除相位誤差的算數(shù)操作，并且確定電路93輸出在相 位鑒別后的信號和1位之前的信號之間的相位差。將在下面描述的^f提 出方法具有這樣的特征在被設(shè)置為相位誤差消除電路92之后的級的確 定電路93中計(jì)算在相位鑒別后的信號和1位之前的信號之間的相位差。 鑒別出的信號通過成幀器/FEC解碼器94解碼，并被作為客戶端信號處 理。
相位誤差消除電路中的Aco補(bǔ)償方法(前饋控制)基于由下面表達(dá)式 表示的算數(shù)操作。
Es = exp(j(Acot + q(t))) Acot = (arg((Es"4) — p)/4
{Es}A4 = exp(j(4Acot + 4q(t》)
q(t)=兀/4, 3兀/4， 5兀/4, 7兀/4, 4g(t) = (2N - l)冗
根據(jù)幾位的平均值來計(jì)算Acot。 q(t) = arg(Es) - Acat
然而，當(dāng)Aot不小于7u/4時(shí)，需要練習(xí)靈敏性，因?yàn)榭赡軐㈣b別后的 相位誤認(rèn)為另一個(gè)碼元。
例如，在45°的發(fā)送碼元的情況下， A①t = 42。
q(t) = 87 — (348(348) — 180)/4 = 45， Zkot = 42 △cot = 48。
q(t) = 93 — (12(372) - 180)/4 = 135， Acot = -42 例如，在135°的發(fā)送碼元的情況下，Acot = 42。 q(t) = 177 — (348(708) — 180)/4 = 135， Acot = 42 Acot = 48。 q(t) = 183 - (12(732) — 180)/4 = 225, Acot = -42 在從鑒別電路輸出鑒別后的信號和1位之前的信號之間的相位差的
DQPSK解調(diào)的情況下，前述的碼元偏移是無關(guān)緊要的。
例如，當(dāng)連續(xù)發(fā)送45。和135°的碼元時(shí)，從前述示例看來，在Acot
=42。和48。的兩種情況中相位差都為卯° 。
因此，為了防止相位誤差消除電路犯上述錯誤，結(jié)構(gòu)可以如下在
發(fā)送側(cè)以DQPSK調(diào)制模式發(fā)送信號，而在接收側(cè)在相位誤差消除電路的
處理中輸出當(dāng)前碼元和先前碼元之間的相位差。在此情況下，需要下面
的先決條件
(1) 與比特率相比，Aco足夠小。(2) 在發(fā)送側(cè)執(zhí)行DQPSK預(yù)編碼。
當(dāng)使用前述結(jié)構(gòu)時(shí)，可以預(yù)期電路規(guī)模的縮小，因?yàn)椴恍枰糜谘a(bǔ) 償90°碼元偏移的電路，并且可以獲得DSP電路的容易升級的優(yōu)點(diǎn)，因 為直接檢測的DQPSK調(diào)制模式的輸入輸出接口是兼容的。盡管已經(jīng)在上 面描述了 DQPSK調(diào)制模式的實(shí)施方式，但是本發(fā)明可以應(yīng)用到其他的差 分編碼的信號，如DPSK調(diào)制模式和DMPSK調(diào)制模式。在此情況下， 需要對應(yīng)于各個(gè)調(diào)制模式的預(yù)編碼器。
如上所述，在前述實(shí)施方式中的反饋控制中，因?yàn)閳?zhí)行控制使得輸 入到控制電路的值會聚在目標(biāo)值，所以控制精確度由對目標(biāo)值附近的控 制信號的檢測精確度來確定。相反，在專利文獻(xiàn)1中的前饋控制中，因 為直接使用檢測到的控制信號，所以不僅當(dāng)控制信號在目標(biāo)值附近時(shí)， 而且當(dāng)控制信號遠(yuǎn)離目標(biāo)值時(shí)，控制信號的檢測精確度都必須很高。然 而，在前述實(shí)施方式中記得的光通信系統(tǒng)中，存在這樣的可能性因?yàn)?必須處理接近于電路極限的高速信號，從而各個(gè)ADC中的量化位數(shù)受限， 所以各個(gè)ADC中的量化誤差可能很大。
因此，與專利文獻(xiàn)l中的使用前饋控制的結(jié)構(gòu)相比，在前述實(shí)施方 式中提出的使用反饋控制的結(jié)構(gòu)可以預(yù)期特性的很大改進(jìn)。
前述圖20的曲線圖是示出在考慮到各個(gè)ADC的量化誤差而使用前饋控制的情況下的控制誤差的曲線圖。如從該曲線圖顯而易見的，發(fā)現(xiàn) 了在90°混合回路的相位偏移很大的情況下，在量化位數(shù)受限時(shí)，控制 誤差變大。在該實(shí)施方式中，可以消除控制誤差變大的情況，使得可以
以高速高精確度地控制90°混合回路的相位誤差和每個(gè)AMP的增益。
此外，在前述實(shí)施方式中，控制90°混合回路的相位的三種方法和 控制每個(gè)AMP的增益的兩種方法可以以任何組合互補(bǔ)地實(shí)現(xiàn)。
這些實(shí)施方式的許多特征和優(yōu)點(diǎn)從詳細(xì)說明中可以顯見，因此，所 附權(quán)利要求旨在覆蓋落入其真實(shí)精神和范圍內(nèi)的這些實(shí)施方式的所有這 些特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，由于許多修改和改變對本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易想 到的，所以不希望將發(fā)明的實(shí)施方式限制為圖示和描述的確切的構(gòu)造和 操作，因此，所有適當(dāng)?shù)男薷暮偷韧锒悸淙氡景l(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種光接收器，該光接收器包括光混合部分，其以至少兩種相位將接收到的光信號和本地振蕩光相混合，并提取對應(yīng)于各個(gè)光相位的多個(gè)至少兩系統(tǒng)光信號；光電轉(zhuǎn)換部分，其將在該光混合部分中獲得的這些至少兩系統(tǒng)光信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)電模擬信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，其將通過該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些電模擬信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)數(shù)字信號；以及控制部分，其處理通過該模數(shù)轉(zhuǎn)換部分獲得的這些數(shù)字信號，由此檢測該光混合部分中的各個(gè)系統(tǒng)之間的光相位差，并且當(dāng)該光相位差從期望值發(fā)生偏移時(shí)，將用于校正這些系統(tǒng)之間的光相位的信號提供給該光混合部分，以控制該光混合部分以使得該光相位差變?yōu)榱慊蚪咏撈谕怠?br> 2. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，相干接收部分提取該光信 號的多個(gè)正交偏振波分量中的每一個(gè)的實(shí)部和虛部。
3. 如權(quán)利要求2所述的光接收器，其中，該控制部分包括 乘法部分，其將該光信號的這些正交偏振波分量中的每一個(gè)的多個(gè)至少兩系統(tǒng)信號分量相乘；加法部分，其將這些正交偏振波分量的多個(gè)至少兩系統(tǒng)乘法結(jié)果相加；平均部分，其對相加的結(jié)果求平均；以及控制信號產(chǎn)生部分，其產(chǎn)生用于控制該光混合部分的各個(gè)系統(tǒng)之間 的至少一個(gè)相位的信號，以使得平均的結(jié)果變?yōu)榱慊蚪咏恪?br> 4. 如權(quán)利要求2所述的光接收器，其中，該控制部分是根據(jù)這些正 交偏振波分量的各個(gè)信號而單獨(dú)設(shè)置的。
5. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，該控制部分計(jì)算作為多個(gè) 數(shù)字信號而獲得的這些光信號的多個(gè)至少兩系統(tǒng)信號之間的相關(guān)值，并 且控制該光混合部分的這些系統(tǒng)之間的相位，以使得該相關(guān)值變?yōu)榱慊蚪咏诹恪?br> 6. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，該光接收器還包括在這些數(shù)字信 號之間進(jìn)行鑒別的確定部分，其中，該控制部分檢測由該確定部分鑒別 之前的各個(gè)數(shù)字信號和由該確定部分鑒別后的各個(gè)數(shù)字信號之間的相位 差，并且使用與該相位差的變化幅度對應(yīng)的控制信號來在該相干接收部 分的各個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行相移控制。
7. 如權(quán)利要求6所述的光接收器，其中，對該控制信號應(yīng)用抖動， 從而基于該相位差的符號來檢測該相干接收部分中的該相移具有正方向 還是負(fù)方向。
8. 如權(quán)利要求7所述的光接收器，其中，該控制部分包括減法部分，其計(jì)算在該確定部分的前級的信號和在該確定部分的后級的信號之間的相位差；平方部分，其計(jì)算減法的結(jié)果的平方；抖動消除部分，其消除由抖動導(dǎo)致的信號擺動；控制信號產(chǎn)生部分，其基于抖動消除后的信號來產(chǎn)生該光混合部分 的這些系統(tǒng)之間的相移控制信號；以及抖動部分，其將抖動應(yīng)用到該相位控制信號。
9. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其中，該控制部分根據(jù)這些數(shù)字 信號獲得該光信號的強(qiáng)度，并且使用與該強(qiáng)度的變化幅度對應(yīng)的控制信 號來控制該光混合部分中的各個(gè)系統(tǒng)之間的相移。
10. 如權(quán)利要求9所述的光接收器，其中，對該控制信號應(yīng)用抖動， 從而基于該光信號的強(qiáng)度變化的符號來檢測該光混合部分中的該相移具 有正方向還是負(fù)方向。
11. 如權(quán)利要求10所述的光接收器，其中，該控制部分包括 平方部分，其計(jì)算根據(jù)由該光混合部分提取的多個(gè)各系統(tǒng)信號中的每一個(gè)而計(jì)算出的光信號的實(shí)部和虛部的平方；加法部分，其將該實(shí)部的平方和該虛部的平方相加； 直流分量去除部分，其從加法的結(jié)果中去除直流分量； 抖動消除部分，其從該直流分量去除部分的輸出中消除由抖動造成的信號擺動；控制信號產(chǎn)生部分，其根據(jù)抖動消除后的信號而產(chǎn)生用于控制該光混合部分中的各個(gè)系統(tǒng)之間的相移的相位控制信號；以及 抖動部分，其將抖動應(yīng)用到該相位控制信號。
12. —種光接收器，該光接收器包括光混合部分，其以至少兩個(gè)相位將接收到的光信號和本地振蕩光相混合，并提取對應(yīng)于各個(gè)相位的多個(gè)至少兩系統(tǒng)光信號；光電轉(zhuǎn)換部分，其將在該光混合部分中獲得的這些至少兩系統(tǒng)光信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)電信號；放大部分，其按設(shè)置的多個(gè)增益來放大由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些電信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，其將由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些電信號轉(zhuǎn)換為多 個(gè)數(shù)字信號；以及控制部分，其檢測該光信號的強(qiáng)度，并根據(jù)該強(qiáng)度來對該放大部分 的這些增益進(jìn)行最優(yōu)控制。
13. 如權(quán)利要求12所述的光接收器，其中，該控制部分根據(jù)由該模數(shù)轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換的這些數(shù)字信號來計(jì)算該光信號的強(qiáng)度。
14. 如權(quán)利要求12所述的光接收器，其中，相干接收部分對該光信號的多個(gè)正交偏振波中的每一個(gè)提取多個(gè)至少兩系統(tǒng)信號。
15. 如權(quán)利要求14所述的光接收器，其中，該控制部分包括 平方部分，其計(jì)算根據(jù)由該光混合部分提取的多個(gè)各系統(tǒng)信號中的每一個(gè)而計(jì)算出的光信號的多個(gè)偏振波分量中的每一個(gè)的實(shí)部和虛部的 平方；加法部分，其將各個(gè)偏振波的實(shí)部的平方和虛部的平方相加；以及 控制信號產(chǎn)生部分，其根據(jù)加法的結(jié)果產(chǎn)生用于控制該放大部分的 各個(gè)增益的增益控制信號。
16. 如權(quán)利要求15所述的光接收器，其中，該控制信號產(chǎn)生部分將 增益控制信號提供給該放大部分，以使得加法的結(jié)果變?yōu)榻咏繕?biāo)值。
17. 如權(quán)利要求15所述的光接收器，其中該控制信號產(chǎn)生部分具有這樣的表在該表中該放大部分的各個(gè)增 益與該增益控制信號的振幅相關(guān)聯(lián)地存儲；并且該控制信號產(chǎn)生部分基于加法的結(jié)果，參照該表來設(shè)置用于獲得預(yù) 定增益的增益控制信號的振幅。
18. 如權(quán)利要求12所述的光接收器，其中，該控制部分根據(jù)在該光電轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的電流值來計(jì)算該光信號的強(qiáng)度。
19. 如權(quán)利要求18所述的光接收器，其中該光電轉(zhuǎn)換部分是光電二極管；并且 該電流值是光電流的振幅。
20. 如權(quán)利要求12所述的光接收器，其中，該放大部分包括多個(gè)放 大器，這些放大器分別放大該光信號的各個(gè)系統(tǒng)信號。
21. —種光接收器，該光接收器用于接收通過差分編碼模式編碼為 相干光的光信號，并通過數(shù)字處理從該光信號提取數(shù)據(jù)，該接收器包括光混合部分，其以至少兩個(gè)相位將接收到的光信號和本地振蕩光相 混合，并提取對應(yīng)于各個(gè)相位的多個(gè)至少兩系統(tǒng)信號；光電轉(zhuǎn)換部分，其將在該光混合部分中獲得的這些至少兩系統(tǒng)信號 轉(zhuǎn)換為多個(gè)電信號；放大部分，其按設(shè)置的多個(gè)增益放大由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些 電信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，其將由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些電信號轉(zhuǎn)換為多 個(gè)數(shù)字信號；相位誤差消除部分，其消除這些數(shù)字信號的相位誤差；以及 鑒別部分，其執(zhí)行對該相位誤差消除部分的輸出的信號鑒別，并且輸出當(dāng)前鑒別的信號和一位之前鑒別的前一信號之間的差作為鑒別結(jié)果。
22. 如權(quán)利要求21所述的光接收器，其中，該差分編碼模式是差分 正交相移鍵控模式。
23. —種光接收器，該光接收器包括光混合部分，其以至少兩種相位將接收到的光信號和本地振蕩光相混合，并提取對應(yīng)于各個(gè)相位的多個(gè)至少兩系統(tǒng)信號；光電轉(zhuǎn)換部分，其將在該光混合部分中獲得的這些至少兩系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)電信號；放大部分，其按設(shè)置的多個(gè)增益放大由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些 電信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，其將由該光電轉(zhuǎn)換部分獲得的這些電信號轉(zhuǎn)換為多 個(gè)數(shù)字信號；第一控制部分，其通過對由該模數(shù)轉(zhuǎn)換部分獲得的這些數(shù)字信號進(jìn) 行處理，從而檢測在該光混合部分中使用的接收到的光信號和本地振蕩 光的多個(gè)系統(tǒng)之間的相移，并且，當(dāng)存在一些系統(tǒng)間相移時(shí)，將至少一 個(gè)系統(tǒng)間相移校正信號提供給該光混合部分，以控制該光混合部分的各 個(gè)系統(tǒng)間相位，從而消除該系統(tǒng)間相移；以及第二控制部分，其檢測該光信號的強(qiáng)度，并根據(jù)檢測到的強(qiáng)度來對 該放大部分的多個(gè)增益進(jìn)行最優(yōu)控制。
全文摘要
本發(fā)明提供光接收器。光混合部分以至少兩種相位將接收到的光信號和本地振蕩光相混合，并提取對應(yīng)于各個(gè)光相位的多個(gè)至少兩系統(tǒng)光信號；光電轉(zhuǎn)換部分將在該光混合部分中獲得的這些至少兩系統(tǒng)光信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)電模擬信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換部分將這些電模擬信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)數(shù)字信號；并且控制部分處理這些數(shù)字信號，由此檢測該光混合部分中的各個(gè)系統(tǒng)之間的光相位差，并且當(dāng)該光相位差從期望值發(fā)生偏移時(shí)，將用于校正這些系統(tǒng)之間的光相位的信號提供給該光混合部分，以控制該光混合部分以使得該光相位差變?yōu)榱慊蚪咏撈谕怠?br> 文檔編號H04B10/148GK101296042SQ20081009533
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者中島久雄, 星田剛司, 谷村崇仁 申請人:富士通株式會社