自適應(yīng)馬赫曾德爾調(diào)制器線性化的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本專利申請涉及于2013年3月8日提交的題為"OPTICALCOMMUNICATION INTERFACEUTILIZINGCODEDPULSEAMPLITUDEMODULATION" 的美國專利申請第 13/791，201號，為所有目的將其并入本文中，以作參考。
[0003] 關(guān)于在聯(lián)邦政府資助的研宄與開發(fā)中形成的發(fā)明的權(quán)利的聲明
[0004] 不適用
[0005] 參考"順序表"、表格或在光盤上提交的計算機程序列表附件 [0006] 不適用
技術(shù)領(lǐng)域
[0007] 本發(fā)明涉及光學(xué)通信系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0008] 隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算以及社會網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的需求日益增長。為了 提供高速數(shù)據(jù)通信，光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)是一個首選。為了通過光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，將電信號 調(diào)制成光信號?？梢酝ㄟ^各種方式調(diào)制電信號，例如，相位調(diào)制、振幅調(diào)制、偏振調(diào)制和/或 其組合。
[0009] 為了進行電光調(diào)制，通常使用馬赫曾德爾（MZ)調(diào)制器。例如，在MZ調(diào)制器中，分 束器將激光分成兩個路徑，其中的一個路徑具有相位調(diào)制器。然后，光束重新組合。然后， 在相位調(diào)制路徑上改變電場，確定這兩個光束是建設(shè)性還是破壞性干擾輸出，從而控制出 射光的振幅或強度。
[0010] 在過去，具有MZ調(diào)制器的很多實現(xiàn)方式，但是可惜，如下面所解釋的，這些實現(xiàn)方 式不充分。因此，期望用于MZ調(diào)制系統(tǒng)的改進的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明涉及光學(xué)通信系統(tǒng)及其方法。在各種實施方式中，本發(fā)明提供了用于通過 數(shù)字預(yù)先補償來使馬赫曾德爾調(diào)制器線性化并且調(diào)整驅(qū)動器的增益和/或調(diào)制指數(shù)的方 法。所述預(yù)先補償可以作為數(shù)字預(yù)先補償算法來實現(xiàn)，所述算法是自適應(yīng)反饋回路的一部 分。還具有其他實施方式。
[0012] 根據(jù)一個實施方式，本發(fā)明提供了一種調(diào)制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有非線性映射模塊，被 配置為執(zhí)行映射處理，以使用調(diào)制信號和第一調(diào)制指數(shù)生成電壓信號。該系統(tǒng)還包括DAC 模塊，被配置為將電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。該系統(tǒng)另外包括驅(qū)動器模塊，被配置為使用模 擬信號和增益值生成驅(qū)動信號。所述驅(qū)動器模塊進一步被配置為響應(yīng)于補償信號調(diào)整所述 增益值。該系統(tǒng)還具有峰值檢測模塊，被配置為確定與驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的峰值。該系統(tǒng)另 外包括MZ調(diào)制器，被配置為至少使用驅(qū)動信號生成輸出信號。所述輸出信號與半波電壓值 相關(guān)聯(lián)。而且，該系統(tǒng)包括補償模塊，被配置為至少使用第一調(diào)制指數(shù)和第二模塊指數(shù)生成 補償信號。所述第二調(diào)制指數(shù)是峰值和半波電壓值的函數(shù)。
[0013] 根據(jù)另一個實施方式，本發(fā)明提供了一種調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括非線性映射模塊， 被配置為執(zhí)行映射處理，以使用調(diào)制信號和第一調(diào)制指數(shù)生成電壓信號。該系統(tǒng)包括DAC 模塊，被配置為將電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。此外，該系統(tǒng)包括驅(qū)動器模塊，被配置為使用 模擬信號和增益值生成驅(qū)動信號。所述驅(qū)動器模塊進一步被配置為響應(yīng)于補償信號調(diào)整所 述增益值。該系統(tǒng)另外包括峰值檢測模塊，被配置為確定與驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的峰值。而且， 該系統(tǒng)包括MZ調(diào)制器，被配置為至少使用驅(qū)動信號生成輸出信號。所述輸出信號與半波電 壓值相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)還包括補償模塊，被配置為至少使用第一調(diào)制指數(shù)和第二模塊指數(shù)生 成補償信號。所述第二調(diào)制指數(shù)是峰值和半波電壓值的函數(shù)。
[0014] 根據(jù)另一個實施方式，本發(fā)明提供了一種用于調(diào)制信號的方法。該方法包括使用 第一調(diào)制指數(shù)執(zhí)行調(diào)制信號的非線性映射，以生成電壓信號。該方法還包括使用線性方程 來處理電壓信號。該方法進一步包括將經(jīng)處理的電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。該方法另外包 括以增益值處理模擬信號，以生成驅(qū)動信號。而且，該方法包括對驅(qū)動信號執(zhí)行MZ調(diào)制，以 生成輸出信號。該方法還包括至少根據(jù)驅(qū)動信號和第一調(diào)制指數(shù)，確定第二調(diào)制指數(shù)。該 方法進一步包括使用第二調(diào)制指數(shù)，調(diào)整增益值。
[0015] 要理解的是，本發(fā)明的實施方式提供了超過傳統(tǒng)的系統(tǒng)和方法的多個優(yōu)點。下面 更詳細地進行描述，由本發(fā)明的實施方式提供的線性提高了MZ調(diào)制器的性能，從而增強光 學(xué)網(wǎng)絡(luò)和其他應(yīng)用。此外，本發(fā)明的各個方面與現(xiàn)有技術(shù)兼容，并且可以容易地包含或者應(yīng) 用于現(xiàn)有系統(tǒng)內(nèi)。還具有其他優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016] 圖1為不出相干光學(xué)系統(tǒng)的簡化圖；
[0017] 圖2為示出用于相干光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)送器的簡化圖；
[0018] 圖3為示出MZ調(diào)制器的總諧波失真和損耗的簡化圖；
[0019] 圖4為示出與使MZ調(diào)制器線性化相關(guān)聯(lián)的預(yù)失真功能的簡化圖；
[0020] 圖5為示出用于補償MZ非線性的非線性預(yù)失真映射的簡化圖；
[0021] 圖6為示出MZ調(diào)制器的預(yù)失真部分的數(shù)字實現(xiàn)方式的簡化方框圖；
[0022] 圖7為示出增益失配對總諧波失真的影響的簡化圖；
[0023] 圖8為示出根據(jù)調(diào)制指數(shù)的諧波中的功率的比率的簡化圖；
[0024] 圖9為不出MZ電壓的頻率相關(guān)性的不圖；
[0025] 圖10為示出用于設(shè)置MZ線性化的驅(qū)動器增益的反饋回路的簡化方框圖；
[0026] 圖11為示出用于設(shè)置MZ線性化的非線性預(yù)失真的反饋回路的簡化方框圖。
【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明涉及光學(xué)通信系統(tǒng)及其方法。在各種實施方式中，本發(fā)明提供了用于通過 數(shù)字預(yù)先補償來使馬赫曾德爾調(diào)制器線性化并且調(diào)整驅(qū)動器的增益和/或調(diào)制指數(shù)的方 法。所述預(yù)先補償可以作為數(shù)字預(yù)先補償算法來實現(xiàn)，所述算法是自適應(yīng)反饋回路的一部 分。還具有其他實施方式。
[0028] 提出了以下描述，以允許本領(lǐng)域的技術(shù)人員形成和使用本發(fā)明，并且在特定的應(yīng) 用背景下包含本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，各種修改以及在不同應(yīng)用中的各種用途顯 而易見，并且在本文中限定的一般原理可以應(yīng)用于廣泛的實施方式中。因此，本發(fā)明并非 旨在限于所提出的實施方式，而是符合與在本文中公開的原理和新特征一致的最廣泛的范 圍。
[0029] 在以下詳細描述中，提出了多個具體細節(jié)，以便提供本發(fā)明的更徹底的理解。然 而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以實踐本發(fā)明，不必限于這些具體細節(jié)。在其他情況下， 通過方框圖的形式（而非詳細地）顯示眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置，以免本發(fā)明晦澀難懂。
[0030] 讀者注意到與本說明書同時提交的并且與本說明書一起受公眾監(jiān)督的所有論文 和文檔，并且所有這種論文和文檔的內(nèi)容并入本文中，以作參考。在本說明書中公開的所有 特征（包括任何所附權(quán)利要求、摘要以及附圖）可以由用作相同的、等效或相似的目的的替 換特征代替，除非另有明文規(guī)定。因此，除非另有明文規(guī)定，否則所公開的每個特征僅僅是 一系列通用的等效或相似特征的一個實例。
[0031] 而且，未明確規(guī)定用于執(zhí)行特定的功能的"裝置"或者用于執(zhí)行特定的功能的"步 驟"的在權(quán)利要求中的任何部件并不解釋為在美國法典第35部第112節(jié)第6段中規(guī)定的 "裝置"或者"步驟"條款。尤其地，在本文中的權(quán)利要求中使用"步驟"或"行為"并非旨在 調(diào)用美國法典第35部第112節(jié)第6段的條款。
[0032] 要注意的是，如果使用的話，那么標(biāo)簽左、右、前、后、頂部、底部、向前、向后、順時 針以及逆