一種基于碼型變換的多波長全光再生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及全光信息處理技術領域，具體設及一種利用碼型變換實現的多波長全 光再生裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著光網絡傳輸速率的不斷提升，傳統電信號處理方式已經無法滿足高速光纖通 信網絡的傳輸和交換需求，因此急需一種新型信號處理技術突破目前電子瓶頸對網絡帶寬 的限制。全光信號處理技術利用光學器件的非線性效應直接在光域實現信號處理，可提供 高達T比特量級的信號處理帶寬，是未來智能高速光網絡的核屯、技術之一。其中再生技術是 全光信號處理的關鍵技術之一，在骨干網絡核屯、交換節點中具有廣闊應用前景。
[0003] 全光再生技術經過二十余年的發展，針對單一波長的全光信號再生已經非常成 熟。但由于該技術利用新型光學非線性器件，導致其再生成本較高，一直無法得到大規模應 用。因此開展面向波分復用光網絡的多波長全光再生技術研究，既可W解決現有光纖通信 網絡的實際問題，又可W通過器件復用的方式大幅降低信號處理成本，對于推進全光再生 技術的應用具有極大的現實意義。
[0004] 目前實現多波長全光再生的關鍵是克服信號之間的串擾問題。由于多路信號使用 單一器件進行信號再生，信號在時域和頻域中的交疊將引起非線性串擾，該串擾劣化再生 性能，是多波長全光再生的主要噪聲來源。抑制信號間串擾的方法主要有時隙交織、偏振復 用和雙向對傳技術。其中時隙交織技術利用優化信號占空比的方式大幅提高器件所支持的 波長數量，因此是多波長信號再生主要采用的技術。但隨著波長數量的增加，信號占空比快 速減小，在有限的再生頻段范圍內同樣限制了再生通道數量。因此降低時隙交織過程中對 信號占空比的要求，是實現全光再生器件支持更大規模波長通道的關鍵。另外，目前主要的 全光再生方案都需要波長變換，運占用了波分復用系統中有限的波長資源，因此實現無需 波長變換的多波長全光再生，是波分復用光網絡的現實需求。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題在于提供一種基于碼型變換的多波長全光再生裝置，W 克服傳統多波長再生裝置對信號占空比的苛刻要求，并實現無需波長變換的多波長全光再 生，W進一步提高再生器所支持的通道數量，并避免對波分復用網絡的波長占用。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
[0007] -種基于碼型變換的多波長全光再生裝置，其特征在于:包括碼型變換單元、整形 單元和碼型恢復單元。輸入的多路波分復用劣化信號通過波分復用器得到單通道波分復用 信號，該信號由光分路器分成兩個部分，一部分在碼型變換單元中轉換為波長是λτι的單波 長時分復用信號，而另一部分信號則直接輸入到碼型恢復單元；由碼型變換單元輸出的時 分復用信號通過整形單元獲得波長為λτ2的單波長再生信號;單通道波分復用信號和波長為 λτ2的單波長再生信號禪合進入碼型恢復單元最終獲得與原始輸入信號波長一致的波分復 用再生信號。
[000引所述碼型變換單元包括波分復用器、光分路器、第一高功率放大器、第一高非線性 光纖和第一濾波器。輸入的波長為λ?、λ2···λΝ的多路波分復用劣化信號由波分復用器禪合到 一根光纖中獲得單通道波分復用信號，并通過光分路器分成兩個部分。一部分單通道波分 復用信號通過第一高功率放大器進行功率放大后輸入到第一高非線性光纖中，利用自相位 調制效應實現頻譜展寬，再由第一濾波器獲得波長為λτ?的單波長時分復用信號。另一部分 單通道波分復用信號則禪合進入碼型恢復單元進行時鐘提取。利用碼型變換單元實現了波 分復用信號到時分復用信號的碼型轉換。
[0009] 所述整形單元包括第二高功率放大器、第二高非線性光纖和第二濾波器。波長為 λτι的單波長時分復用信號通過第二高功率放大器進行功率放大，再禪合進第二高非線性光 纖利用自相位調制效應獲得頻譜展寬，通過第二濾波器得到波長為λτ2的單波長再生信號。 利用整形單元實現對"Γ和"0"數據信號上噪聲的抑制功能。
[0010] 所述碼型恢復單元包括第Ξ高功率放大器、非線性光環鏡、FP濾波器和波分解復 用器，其中非線性光環鏡包括第一光禪合器、第二光禪合器、第Ξ高非線性光纖和光偏振控 制器。通過調節光偏振控制器使得非線性光環鏡的初始狀態為全反射態，W獲得最佳再生 效果。波長為λτ2的單波長再生信號通過第Ξ高功率放大器放大后，作為控制信號由第二光 禪合器輸入到非線性光環鏡構成的光開關中W調節其開關狀態。由FP濾波器提取的多路時 鐘信號通過第一光禪合器進入到該光開關中，并在單波長再生信號的控制下輸出波長為 λ?、λ2…λΝ的多路再生信號。利用碼型恢復單元實現了時分復用信號到波分復用信號的恢 復，并得到與原輸入信號波長一致的再生信號。
[0011] 在傳統的時隙交織多波長再生方案中，波分復用信號在時域上的交疊將通過四波 混頻效應影響相鄰信道質量，并降低再生信號信噪比，劣化再生性能，因此要求輸入信號必 須在時域上完全隔離。而在本發明中，首先將波分復用信號轉換為時分復用信號，該過程允 許相鄰的輸入信號在時域上部分交疊，信號交疊引起的噪聲將在整形單元中利用自相位調 制展寬和后置濾波方法進行消除，最終獲得信號再生。因此本發明降低了多波長再生中對 信號占空比的要求，提高了器件所支持的通道數量。
[0012] 本發明在信號恢復單元中利用FP濾波器提取與原始信號相同波長的時鐘信號，并 利用整形后的時分復用信號作為控制信號，調控非線性光環鏡的輸出狀態，實現時分復用 向波分復用轉換，并獲得與原始波長一致的再生信號。因此本發明可W實現無需波長變換 的多波長全光再生。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明的基于碼型變換的多波長全光再生裝置示意圖。
[0014] 圖2是本發明的碼型變換單元功能示意圖。
[0015] 圖3是本發明的整形單元功能示意圖。
[0016] 圖4是本發明的碼型恢復單元功能示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 圖1為本發明提出的基于碼型變換的多波長全光再生裝置示意圖。該裝置包括:碼 型變換單元、整形單元和碼型恢復單元。
[0018] 碼型變換單元實現波分復用信號向時分復用信號的碼型轉換，其功能示意圖如圖 2所示。包括波分復用器、光分路器、第一高功率放大器、第一高非線性光纖和第一濾波器。 波分復用器將波分復用網絡中波長為λ?、λ2···λΝ的多路劣化信號禪合到一根光纖中，W便于 后續的碼型變換處理。為獲得更好的再生效果，波分復用信號需W時隙交織的方式排列，相 鄰信道間的最佳時隙間隔A Τ應滿足如下關系：
[0019] ΔΤ=(ΒΧΝ)-ι (1)
[0020] 其中Β為信號速率，Ν為通道數量。禪合進一根光纖的單通道波分復用信號由光分 路器分成兩個部分，一部分通過第一高功率放大器進行功率放大，W提