一種支持多種調(diào)制格式的光發(fā)射機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種支持多種調(diào)制格式的光發(fā)射機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速以太網(wǎng)的普及，光纖到戶及寬帶中國等政策的驅(qū)動，以及新型多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，寬帶用戶和數(shù)據(jù)量都明顯快速增長，人們對大容量光通信網(wǎng)絡(luò)的需求進一步提高。尤其是近幾年光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的增長速度開始趨于緩慢，容量危機問題逐漸顯現(xiàn)。提高現(xiàn)有波分復(fù)用(Wavelength Divis1n Multiplexing，WDM)光通信系統(tǒng)的容量，主要有兩種思路:
[0003]一是擴展WDM系統(tǒng)可用的波長范圍，如使用L波段。這要求設(shè)計相應(yīng)的L波段的設(shè)備和器件，將提高現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的成本。
[0004]二是提高單波長信道的數(shù)據(jù)速率，如將現(xiàn)有的1G提高到100G、400G甚至IT。由于電子器件的速率和帶寬瓶頸，以現(xiàn)有技術(shù)還難以將波特率提高到50G以上，因此，要進一步提高網(wǎng)絡(luò)容量，本質(zhì)上講，基于新型高階調(diào)制格式的方案已經(jīng)成為必然選擇。
[0005]另一方面，在基于各種大數(shù)據(jù)和云計算應(yīng)用驅(qū)動下，研宄高頻率效率的超大容量、靈活光網(wǎng)絡(luò)迫在眉睫。其中，靈活柵格技術(shù)(Flexible Grid)、軟件自定義光網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefined Optical Network)在提高頻譜效率、節(jié)約能耗、網(wǎng)絡(luò)智能化等方面具有良好前景。特別是在數(shù)據(jù)中心、機房，之間或內(nèi)部的光互連中，優(yōu)勢更加明顯。因為數(shù)據(jù)中心的流量模式具有多樣化、超高速、低時延、突發(fā)性、服務(wù)時間無規(guī)律等特性，基于網(wǎng)格的傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)將面臨巨大挑戰(zhàn)，如在流量小時，系統(tǒng)空載較嚴(yán)重，造成較大程度的帶寬和能量的浪費。而靈活光網(wǎng)絡(luò)則可以提供動態(tài)光路分配、可調(diào)諧的信道間隔和帶寬、靈活的調(diào)制格式和速率，因而更能適應(yīng)多樣化的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)。因為不同的調(diào)制格式具有不同的頻譜特性，抗光纖信道的損傷特性也不相同，如相同調(diào)制格式的非歸零碼(NRZ)比歸零碼(RZ)的平均光功率高，其抗非線性性能差，因此RZ比NRZ更適合長途傳輸。很顯然，既要提高光網(wǎng)絡(luò)容量，又要滿足靈活多樣的應(yīng)用需求，作為光通信關(guān)鍵器件、能產(chǎn)生新型高階碼型并支持多種調(diào)制格式的光發(fā)射機必不可少。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種可以支持多種調(diào)制格式的光發(fā)射機及控制方法，可以提高光通信網(wǎng)絡(luò)的容量，滿足不同傳輸速率、不同傳輸距離的應(yīng)用需求。
[0007]本實用新型提供了一種支持多種調(diào)制格式的光發(fā)射機，包括激光光源、雙平行光調(diào)制器、波形選擇器、驅(qū)動放大器、偏壓控制器和主控制器；所述雙平行光調(diào)制器包括平行的I支路和Q支路，I支路上設(shè)置有依次連接的第一強度調(diào)制器a和第二強度調(diào)制器b，Q支路上設(shè)置有依次連接的第三強度調(diào)制器C、第四強度調(diào)制器d和相位調(diào)制器e，所述第一強度調(diào)制器a的輸入端和所述第三強度調(diào)制器c的輸入端均連接至所述激光光源的輸出端；所述波形選擇器的輸入端用于接收待調(diào)制的二進制信號，所述波形選擇器的控制端與所述主控制器的第一輸出端連接，所述波形選擇器根據(jù)所述主控制器輸出的第一控制信號將待調(diào)制的二進制信號進行轉(zhuǎn)換并輸出并行待調(diào)電信號；所述驅(qū)動放大器的輸入端連接至所述波形選擇器的輸出端，所述驅(qū)動放大器的控制端與所述主控制器的第二輸出端連接，所述驅(qū)動放大器的第一輸出端連接至所述第一強度調(diào)制器a的射頻輸入端，所述驅(qū)動放大器的第二輸出端連接至所述第二強度調(diào)制器b的射頻輸入端，所述驅(qū)動放大器的第三輸出端連接至所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端，所述驅(qū)動放大器的第四輸出端連接至所述第四強度調(diào)制器d的射頻輸入端，所述驅(qū)動放大器根據(jù)所述主控制器輸出的第二控制信號將并行待調(diào)電信號進行放大后輸出調(diào)制電信號；所述偏壓控制器的輸入端連接至所述主控制器的第三輸出端，所述偏壓控制器的第一輸出端連接至所述第一強度調(diào)制器a的偏置電壓輸入端，所述偏壓控制器的第二輸出端連接至所述第二強度調(diào)制器b的偏置電壓輸入端，所述偏壓控制器的第三輸出端連接至所述第三強度調(diào)制器c的偏置電壓輸入端，所述偏壓控制器的第四輸出端連接至所述第四強度調(diào)制器d的偏置電壓輸入端，所述偏壓控制器的第五輸出端連接至所述相位調(diào)制器e的偏置電壓輸入端，所述偏壓控制器根據(jù)所述主控制器輸出的第三控制信號控制所述第一強度調(diào)制器a、所述第二強度調(diào)制器b、所述第三強度調(diào)制器C、所述第四強度調(diào)制器d和所述相位調(diào)制器e的偏置電壓控制信號；所述光放大器的輸入端連接至所述第二強度調(diào)制器b的輸出端和所述相位調(diào)制器e的輸出端，所述光放大器將雙平行光調(diào)制器輸出的調(diào)制光信號進行放大后輸出。
[0008]更進一步地，所述激光光源通過保偏光纖與所述雙平行光調(diào)制器連接，所述雙平行光調(diào)制器通過單模光纖與所述光放大器連接。
[0009]更進一步地，所述發(fā)射機支持的調(diào)制格式包括:非歸零碼二進制相位調(diào)制信號、占空比為50%的歸零碼二進制相位調(diào)制信號、非歸零碼四進制相位調(diào)制信號、載波抑制歸零碼四進制相位調(diào)制信號和16QAM信號。
[0010]更進一步地，當(dāng)待調(diào)制格式為非歸零碼二進制相位調(diào)制信號時，所述第一強度調(diào)制器a、第二強度調(diào)制器b和第四強度調(diào)制器d的偏置電壓均為所述雙平行光調(diào)制器的半波電壓，所述第三強度調(diào)制器c和相位調(diào)制器e的偏置電壓為O ;所述第四強度調(diào)制器d的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓的2倍，輸入信號的速率為輸入的調(diào)制速率，且所述第一強度調(diào)制器a、所述第二強度調(diào)制器b和所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端的輸入信號均為O。
[0011]更進一步地，當(dāng)待調(diào)制格式為歸零碼二進制相位調(diào)制信號時，所述第一強度調(diào)制器a的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓的一半，所述第二強度調(diào)制器b、所述第三強度調(diào)制器c和所述第四強度調(diào)制器d的偏置電壓均為所述雙平行光調(diào)制器的半波電壓，所述相位調(diào)制器e的偏置電壓為O ;所述第一強度調(diào)制器a的射頻輸入端的輸入信號波形為正弦波時鐘信號；所述第一強度調(diào)制器a的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為半波電壓值，頻率等于輸入的調(diào)制速率；所述第二強度調(diào)制器b的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為半波電壓值的2倍，頻率等于輸入的調(diào)制速率，且所述第三強度調(diào)制器c和第四強度調(diào)制器d的射頻輸入端的輸入信號均為O。
[0012]更進一步地，當(dāng)待調(diào)制格式為非歸零碼四進制相位調(diào)制信號時，所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器的半波電壓，所述第二強度調(diào)制器b和所述第四強度調(diào)制器d的偏置電壓均為O，所述相位調(diào)制器e的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓的一半；所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓值的2倍，頻率等于輸入的調(diào)制速率，且所述第二強度調(diào)制器b和所述第四強度調(diào)制器d的射頻輸入端的輸入信號均為O。
[0013]更進一步地，當(dāng)待調(diào)制格式為載波抑制歸零碼四進制相位調(diào)制信號時，所述第一強度調(diào)制器a、所述第二強度調(diào)制器b、所述第三強度調(diào)制器c和所述第四強度調(diào)制器d的偏置電壓均為所述雙平行光調(diào)制器的半波電壓值，所述相位調(diào)制器e的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓的一半；所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端的輸入信號波形為正弦波時鐘信號；所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓值的2倍，頻率等于輸入的調(diào)制速率的一半；所述第二強度調(diào)制器b和所述第四強度調(diào)制器d的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓值的2倍，頻率等于輸入的調(diào)制速率。
[0014]更進一步地，當(dāng)待調(diào)制格式為16QAM信號時，所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓值，所述第二強度調(diào)制器b和所述第四強度調(diào)制器d的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓值的0.39倍，所述相位調(diào)制器e的偏置電壓為所述雙平行光調(diào)制器半波電壓的一半；所述第一強度調(diào)制器a和所述第三強度調(diào)制器c的射頻輸入端的輸入信號的峰峰值為