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Patent Searching and Data


Title:
WAVELENGTH CONVERTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/120598
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a wavelength converter. The wavelength converter comprises a reception end and a sending end. The reception end comprises: a coherent detection front-end module, used for extracting a phase and polarization information of a first light signal entering the reception end, and performing signal separation processing on the first light signal according to different phases and polarizations, a wavelength of the first light signal being a first wavelength; and a light detection module, used for detecting the processed light signal, and converting the processed light signal into an electric analog signal. The sending end comprises: a carrier light source module, used for generating a target carrier, a wavelength of the target carrier being a second wavelength; multiple linear drivers, used for enabling multiple paths of electric analog signals to be synchronously loaded into corresponding light modulation modules; and light modulation modules, used for modulating electric analog signals into the target carrier, and generating modulated light signals. The wavelength converter provided in an embodiment of the present invention has a mature forming components, needs simple preparation processes, reduces the cost, reduce power consumption, has better reliability and is easier to implement.

Inventors:
ZHAO XING (CN)
WANG CHAO (CN)
HE JIFANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/072037
Publication Date:
August 20, 2015
Filing Date:
February 13, 2014
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
International Classes:
G02F2/00
Foreign References:
CN102547493A2012-07-04
CN102289129A2011-12-21
CN1375957A2002-10-23
US20050175354A12005-08-11
Attorney, Agent or Firm:
E-TONE INTELLECTUAL PROPERTY FIRM (CN)
北京亿腾知识产权代理事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种波长转换器, 包括接收端和发送端, 其特征在于,

所述接收端包括:

相干检测前端模块, 用于提取进入接收端的第一光信号的相位和偏振信 息, 将所述第一光信号根据不同的相位和偏振进行信号分离处理; 其中, 所 述第一光信号的波长为第一波长;

光探测模块, 用于对处理后的光信号进行检测, 将处理后的光信号转化 为电模拟信号;

所述发送端包括:

载波光源模块, 产生目的载波; 其中, 所述目的载波的波长为第二波长; 光调制模块, 用于将所述电模拟信号调制到所述目的载波上, 生成已调 制光信号;

所述发送端还包括多个线性驱动器, 用于使多路所述电模拟信号同步加 载到相应的光调制模块上。

2、 根据权利要求 1所述的波长转换器, 其特征在于, 所述相干检测前端 模块具体包括: 本振光源和混频器;

所述本振光源用于产生本振光信号;

所述混频器, 接收所述第一光信号和所述本振光信号, 并将所述第一光 信号与所述本振光进行混频, 输出相位不同的多路光信号。

3、 根据权利要求 2所述的波长转换器, 其特征在于, 所述载波光源模块 具体包括: 可调谐激光器和分离器;

所述可调谐激光器用于生成目的载波;

所述分离器将所述目的载波分离为两路相同的目的载波, 分别发送给所 述光调制模块。

4、 根据权利要求 3所述的波长转换器, 其特征在于, 所述光调制模块具 体包括: 光调制器和耦合器; 所述光调制器将电模拟信号调制到所述目的载波上, 生成目的载波调制 信号;

所述耦合器将相位不同的多个目的载波调制信号进行耦合, 生成一路已 调制光信号。

5、 根据权利要求 1所述的波长转换器, 其特征在于, 所述相干检测前端 模块具体包括: 本振光源、 混频器、 第一偏振分束器和第二偏振分束器; 所述第一偏振分束器用于将所述第一光信号分离成偏振态垂直的第一偏 振光信号和第二偏振光信号。

所述本振光源用于产生本振光;

所述第二偏振分束器用于将所述本振光分离成分别与所述的第一偏振光 信号和第二偏振光信号偏振态相同的两路本振光;

所述混频器为两个, 分别用于: 接收并对所述的第一偏振态光信号和本 振光进行混频, 输出相位正交的具有第一偏振态的两路光信号; 以及接收并 对所述的第二偏振态光信号和本振光进行混频, 输出相位正交的具有第二偏 振态两路光信号。

6、 根据权利要求 5所述的波长转换器, 其特征在于, 所述载波光源模块 具体包括: 可调谐激光器、 第三偏振分束器和分离器;

所述可调谐激光器用于生成目的载波;

所述第三偏振分束器用于将所述目的载波分离成偏振态垂直的第一偏振 目的载波和第二偏振目的载波;

所述分离器为两个, 分别用于将所述第一偏振目的载波分离为两路相同 的目的载波, 并分别发送给相应的光调制模块, 以及第二偏振目的载波分离 为两路相同的目的载波, 并分别发送给相应的光调制模块。

7、 根据权利要求 6所述的波长转换器, 其特征在于, 所述光调制模块具 体包括: 光调制器、 耦合器和偏振合路器;

所述光调制器将电模拟信号分别调制到与所述电模拟信号偏振态相同的 目的载波上, 生成多个目的载波调制信号;

所述耦合器用于将相位不同的已调光信号进行耦合, 生成相位复用的已 调制光信号;

所述偏振合路器用于将所述相位复用的已调光信号进行耦合, 生成偏振 复用的已调制光信号。

8、 根据权利要求 4或 7所述的波长转换器, 其特征在于, 所述光调制器 包括: 电光调制器, 热光调制器, 声光调制器;所述光调制器工作在线性区。

9、 根据权利要求 1所述的波长转换器, 其特征在于, 所述光探测模块具 体为: 多个独立的光电探测器或者集成的光电探测器阵列。

Description:
波长转换器 技术领域

本发明涉及光通信技术领域, 尤其涉及一种波长转换器。 背景技术

光纤通信技术的发展方向, 是最大可能地利用光纤给人们提供巨大带宽 资源, 将信息进行无阻塞地传输和交换。 随着人们对带宽资源的需求日益增 大, 网络交换节点的交换需求容量也日趋增大。 一般来说提高交换容量有以 下几条途径: 1 )提高载波的速率; 2)增加交换的网络的灵活性, 充分利用 波长资源, 提高波长利用率; 3)增加交换节点的维度, 从原来的 2维 /4维, 发展到 8 维 /16维以及更多维度。 现在的光网络交换节点, 无论是采用基于 波长选择开关 (Wavelength Selective Switch, WSS ) 的可重构的光分插复 用器 ( Reconf igurable Optical Add-Drop Multiplexer, ROADM ) , 还是备 受关注的基于微机电系统(Micro- Electro- Mechanical Systems, MEMS )技 术的光交叉连接( Optical cross-connect, OXC ) , 都存在着更高维度和更 大容量的情况下会引入严重的波长阻塞的问题 。

波长转换是增加光交换节点灵活性, 降低阻塞的必要手段, 目前成熟的 波长变换技术是光-电-光(0-E-0)的技术, 将需要进行波长转换的光载波信 号解调, 补偿, 均衡, 定时再生, 在彻底恢复出原始基带信号后, 再重新调 制出新的波长。 因此现有波长转换器在光信号通过光电探测后 还需要通过数 字信号处理 (Digital signal processing, DSP)芯片进行模数转换 (ADC) 、 信号的频域均衡、 时域均衡、 载波恢复, 前向纠错(FEC, Forward Error Correction)解码, 时钟信号恢复等过程, 将信号完成恢复出原始数字基带 信号。 由于该技术中 DSP芯片的使用, 使得现在的波长转换器的成本很高, 功耗很高。

人们一直在研究全光型(0-0 )波长转换器, 全光型波长转换器是指不经 过光电转换, 直接把信息从一个光波长调制到另一个光波长 的转换器。 全光 波长转化的实现一般是利用光学物质的各种非 线性效应, 比如利用光纤的四 波混频调制 ( Four Wavelength Mix ing, FWM ) 或利用半导体光放大器 ( Semiconductor Opt ica l Ampl if ier, SOA ) 的交叉增益调制 ( Cros s-Ga in Modulat ion, XGM ) , 交叉相位调制 (Cros s- Phase Modula t ion, XPM )等。 但这些新技术都有各种可靠性的问题, 因此全光型的波长转换器应用到商用 产品中还需要艮长的时间。 发明内容

本发明实施例提供了一种波长转换器, 无需经过 DSP解调芯片进行 ADC 采样、 时钟恢复、 载波恢复和 FEC解码等过程即可实现波长调制的功能, 降 低了成本, 减小了功耗, 组成元件成熟、 制作工艺筒单、 可靠性更好、 更容 易实现。

第一方面, 本发明实施例提供了一种正交相位调制波长转 换器, 包括接 收端和发送端;

所述接收端包括:

相干检测前端模块, 用于提取进入接收端的第一光信号的相位和偏 振信 息, 将所述第一光信号根据不同的相位和偏振进行 信号分离处理; 其中, 所 述第一光信号的波长为第一波长;

光探测模块, 用于对处理后的光信号进行检测, 将处理后的光信号转化 为电模拟信号;

所述发送端包括:

载波光源模块, 产生目的载波; 其中, 所述目的载波的波长为第二波长; 光调制模块, 用于将所述电模拟信号调制到所述目的载波上 , 生成已调 制光信号;

所述发送端还包括多个线性驱动器, 用于使多路所述电模拟信号同步加 载到相应的光调制模块上。

在第一种可能的实现方式中, 所述相干检测前端模块具体包括: 本振光 源和混频器;

所述本振光源用于产生本振光信号;

所述混频器, 接收所述第一光信号和所述本振光信号, 并将所述第一光 信号与所述本振光进行混频, 输出相位不同的多路光信号。

结合第一方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述载波光源模块具体包括: 可调谐激光器和分离器;

所述可调谐激光器用于生成目的载波;

所述分离器将所述目的载波分离为两路相同的 目的载波, 分别发送给所 述光调制模块。 。

结合第一方面的第二种可能的实现方式, 在第三种可能的实现方式中, 所述光调制模块具体包括: 光调制器和耦合器;

所述光调制器将电模拟信号调制到所述目的载 波上, 生成目的载波调制 信号;

所述耦合器将相位不同的多个目的载波调制信 号进行耦合, 生成一路已 调制光信号。

在第四种可能的实现方式中, 所述相干检测前端模块具体包括: 本振光 源、 混频器、 第一偏振分束器和第二偏振分束器;

所述第一偏振分束器用于将所述第一光信号分 离成偏振态垂直的第一偏 振光信号和第二偏振光信号。

所述本振光源用于产生本振光;

所述第二偏振分束器用于将所述本振光分离成 分别与所述的第一偏振光 信号和第二偏振光信号偏振态相同的两路本振 光;

所述混频器为两个, 分别用于: 接收并对所述的第一偏振态光信号和本 振光进行混频, 输出相位正交的具有第一偏振态的两路光信号 ; 以及接收并 对所述的第二偏振态光信号和本振光进行混频 , 输出相位正交的具有第二偏 振态两路光信号。

结合第一方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, 所述载波光源模块具体包括: 可调谐激光器、 第三偏振分束器和分离器; 所述可调谐激光器用于生成目的载波;

所述第三偏振分束器用于将所述目的载波分离 成偏振态垂直的第一偏振 目的载波和第二偏振目的载波;

所述分离器为两个, 分别用于将所述第一偏振目的载波分离为两路 相同 的目的载波, 并分别发送给相应的光调制模块, 以及第二偏振目的载波分离 为两路相同的目的载波, 并分别发送给相应的光调制模块。

结合第一方面的第五种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, 所述光调制模块具体包括: 光调制器、 耦合器和偏振合路器;

所述光调制器将电模拟信号分别调制到与所述 电模拟信号偏振态相同的 目的载波上, 生成多个目的载波调制信号;

所述耦合器用于将相位不同的已调光信号进行 耦合, 生成相位复用的已 调制光信号;

所述偏振合路器用于将所述相位复用的已调光 信号进行耦合, 生成偏振 复用的已调制光信号。

结合第一方面的第三种可能的实现方式或第六 种可能的实现方式, 在第 七种可能的实现方式中, 所述光调制器包括: 电光调制器, 热光调制器, 声 光调制器;所述光调制器工作在线性区。 在第八种可能的实现方式中, , 所述 光探测模块具体为: 多个独立的光电探测器或者集成的光电探测器 阵列。

本发明实施例的波长转换器, 无需经过 DSP解调芯片进行 ADC采样、 时 钟恢复、 载波恢复和 FEC解码等过程即可实现波长调制的功能, 降低了成本, 减小了功耗, 组成元件成熟、 制作工艺筒单、 可靠性更好、 更容易实现。 附图说明

图 1为本发明实施例一提供的一种波长转换器的 意图;

图 2为本发明实施例二提供的一种用于正交相位 制传输系统的波长转 换器的示意图;

图 3为本发明实施例三提供的一种用于 PM-16QAM传输系统的波长转换器 的示意图。

下面通过附图和实施例, 对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描 述。 具体实施方式

图 1为本发明实施例一提供的一种调制波长转换 的示意图。 来自源节 点的第一光信号的波长为 λ ΐ 当发生源节点的第一光信号业务在某交换节点 进行重路由时, 遇到 资源被占用, 就必须在此交换节点进行波长转换, 波 长转换器将原来在波长为 的载波上携带的信号调制到波长为 λ 2 的新载波 上去, 形成新的已调制光信号进行发送。

如图 1所示, 波长转换器包括接收端 1和发送端 2两部分。

接收端 1主要包括相干检测前端模块 1 1和光探测模块 12。 由于光探测 模块 12只能检测光信号的幅度信息, 所以在光信号进入光探测模块 12前首 先通过相干检测前端模块 11将相位、 偏振等信息进行提取, 转化为只具有幅 度信息的光信号。 比如在正交相移键控 ( Quadra ture Phase Sh i f t Keying , QPSK )的传输系统, 同一波长的载波, 如载波 携带两路相位正交的不同信 号, 那么首先需要先将这两路相位正交的不同信号 通过相干检测前端模块 1 1 进行分离, 同时还需要将每路的相位信息转化为幅度信息 , 然后才能进入光 探测模块 12进行检测。 再比如偏振复用的传输系统, 同一波长携带两路不同 的信号, 这两路信号的偏振态相互正交, 所以信号进入光探测模块 12前首先 得将这两路偏振态正交的不同信号进行分离。 不同调制格式的传输系统, 相 干检测前端模块 11 中的器件可能是不同的。 光探测模块 12主要是对光信号 进行检测, 转化为电模拟信号。 实现光探测模块 12的器件可能是多个单独封 装的光电探测器(photo detector, PD ) , 也可能是集成的光电探测器阵列 ( PD array ) 。

发送端主要包括载波光源模块 13、 线性驱动器 14 ( linear driver )和 光调制模块 15。 载波光源模块 13主要用来产生新的载波波长; 例如原来的 波长为 λ ΐ 转换后的波长为 λ 2 , 则新的载波 λ 2 由发送端 2 的载波光源模块 13发出。 发送端 2 的载波光源模块 13 可以是单个可调谐激光器(tunable laser ) , 也可以是多个固定波长的激光器。 线性驱动器 14的一端与接收端 1相连, 另一端与光调制模块 15相连,可以将原来人 1 上的携带的信号加载到 光调制模块 15上。 光调制模块 15再将原来 λ 1 上的携带的信号调制到载波光 源模块 13发出的新载波 λ 2 上, 形成新的已调制光信号发出去, 所述已调制 光信号的波长也为 λ 2

具体的, 本发明实施例提供的波长转换器的波长转换过 程如下: 光信号 A t进入波长转换器后首先经过相干检测前端模 11进行信号的相位、 偏振 等信息的提取。 然后信息提取后的每路光信号进入光探测模块 12中, 进行光 信号的检测, 检测后的信号为电的模拟信号(electrical-analog- signal ) 。 电模拟信号通过线性驱动器 14加载到光调制模块 15上,光调制模块 15再将 此信号调制到载波光源模块 13发出的新载波 λ 2 上, 形成新的已调制光信号。 整个波长转换的过程实现了信号从光信号-电 拟信号-光信号的转换过程, 将信号由载波 转换到新载波 λ 2 上, 波长转换过程无需经过 DSP解调芯片 进行 ADC采样、 时钟恢复、 载波恢复和 FEC解码等过程, 易于实现, 同时降 低了成本, 减小了功耗, 组成元件成熟、 可靠性更好。 如图 2 所示的波长转换器可以用于正交相移键控 (Quadrature Phase Shi f t Keying, QPSK ) 的传输系统中。 如图 2所示, 波长转换器包括接收端 1和发送端 2两部分。 其中, 接收端 1 包括: 本振光源 (L0 ) 21、 混频器 22 和两个光电探测器 231、 232; 发送端 2包括: 载波光源模块 24、 两个线性驱 动器 251、 252、 两个光调制器 261、 262和耦合器 27。

本振光源 21 , 用于产生本振光;

混频器 22 , 接收来自源节点的第一光信号 (图中以人 1 表示, 第一光信 号的波长为 λ J和所述本振光,并将所述第一光信号与所述 振光进行混频, 分离出 I、 Q两路相位正交的光信号, 分别发送给光探测器 231、 232;

两个光电探测器(photo detector , PD ) 231、 232 , 它们分别接收 I路 光信号和 Q路光信号, 并将 I路光信号和 Q路光信号分别转换为 I路电信号 和 Q路电信号; 其中, I路电信号和 Q路电信号为两路相位正交的电模拟信 号。

载波光源模块 24 , 用于产生目的载波, 在中以 λ 2 表示; 载波光源模块 24具体可以包括可调谐激光器 241和分离器 242;

其中, 可调谐激光器 241用于生成波长为 λ 2 的目的载波; 分离器 242将 所述目的载波分离为两路相同的目的载波, 分别发送给两个光调制器 261、 262。

两个线性驱动器 251、 252 , 分别接收光电探测器 231、 232发送的 I路 电信号和 Q路电信号, 并将所述 I路电信号和 Q路电信号分别同步加载到电 光调制器 261、 262上。

两个光调制器 261、 262 , 分别用于将 I路电信号和 Q路电信号调制到所 述目的载波上, 分别生成 I路调制光信号和 Q路调制光信号; 所述 I路调制 光信号和 Q路调制光信号分别为两路相位正交的光信号

耦合器 27 , 接收 I路调制光信号和 Q路调制光信号, 对 I路调制光信号 和 Q路调制光信号进行耦合, 生成一路已调制光信号。 所述已调制光信号的 波长为 λ 2。

下面, 对本发明实施例提供的正交相位调制波长转换 器的具体工作过程 进行详细说明。

在 QPSK传输系统中,发送到波长转换器的接收端 1的光信号如: 首先 与本振光源 21产生的本振光信号通过混频器 22进行混频, 混频后输出两路 相位正交的光信号 (1路和 路) , 分别通过光电探测器(PD ) 231、 232进 行检测, 将 I 路和 Q路光信号转换为相位正交的 I路和 Q路电模拟信号。 在 发送端 2的可调谐激光器 241 ( tunable laser )可调谐激光器发出的新的载 波如 λ 2 , 在进入光调制器 261、 262之前, 首先通过一个分离器(spl i t ter ) 242分成两路相同的载波连接到光调制器 261、 262上。具体的,光调制器 261、 262 可以为包括电光调制器, 热光调制器, 声光调制器等。 本实施例以两个 马赫曾德尔电光调制器(Mach-Zehnder Modulator , MZM ) 为例说明。 线性驱 动器 251、 252将接收端 1发送的两路相位正交( I路和 Q路) 的电模拟信号 分别加载到两个 MZM, 两个 MZM分别将两路相位正交( I路和 Q路)调制到新 载波 λ 2 上。 进一步具体的, 在某一个 MZM261或者 262中, 输入的目的光载 波分成振幅和相位完全相同的两束光, 分别进入调制器的两个光支路进行传 输。 由于两个光支路完全对称, 在不加调制电压时, 两支路光束在输出端重 新合并成与原输入光信号相同的光束。 如果在 ΜΖΜ的其中一个光支路上加调 制电压, 则由于这两个光支路采用的材料是电光性材料 , 其折射率随外部施 加的电压大小而变化, 从而使得两光支路中的两束光的相位差发生改 变。 设 两臂相位差为 Δφ, 当 Δφ 为 0。 则光束在输出端发生相长干涉, 此时得到 代表逻辑 Τ 的 "开状态" 信号; 当 Δφ 为 180。时, 光束在输出端发生相 消干涉, 此时得到代表逻辑 '0,的 "关状态" 信号。 这样, 通过对调制电压 进行调节可以产生不同的信号, 从而实现对信号的编码。 所加调制电压的大 小是由线性驱动器接收到的电模拟信号来控制 , 如 I路电模拟信号通过线性 驱动器 251发出不同的调节电压控制调整器 261对目的载波进行调制编码, Q 路电模拟信号通过线性驱动器 252发出不同的调节电压控制调整器 262对目 的载波进行调制编码。 在整个调制过程中, 线性驱动器 251、 252和 MZM261、 262都需要工作在线性区。 最后将调制后的 I路和 Q路的光信号通过耦合器 27进行耦合, 形成一路具有新的载波波长 λ 2 的 QPSK已调信号, 完成了从载 波 λ i到载波 λ 2 的波长转换的过程。

本发明实施例二提供的波长转换器应用于正交 相移键控传输系统中, 无 需经过 DSP解调芯片进行 ADC采样、 时钟恢复、 载波恢复和 FEC解码等过程 即可实现波长调制的功能, 降低了成本, 减小了功耗, 相对于现有 100G 的 0-Ε-0波长转换器来说大约可以减少 75W的功耗, 更容易实现单片集成。 同 时, 相对于全光的波长转换器来说, 本实施例提供的波长转换器, 组成元件 成熟、 制作工艺筒单、 可靠性更好、 更容易实现。

本发明上述实施例二提供了一种用于 QPSK系统中的波长转换器,下面本 发明实施例三, 提供了一种能够用于偏振复用 16QAM ( PM-16QAM )传输系统 中的波长转换器。

在 PM-16QAM传输系统中, 来自源节点的第一光信号的波长如 λ 1 当发 生源节点的第一光信号业务在某交换节点进行 重路由时, 遇到 资源被占 用, 就必须在此交换节点进行波长转换, 波长转换器将原来在波长为 的载 波上携带的信号调制到波长为 λ 2 的新载波上去, 形成新的已调制光信号进行 发送。

因为在 PM-16QAM传输系统中,来自源节点的第一光信号 调制方式除了 相位正交外, 还存在偏振的复用, 因此在接收端需要加两个偏振分束器 ( po lar izat ion beam spl i t ter , PBS ) , 一个 PBS用于将需要波长转换的第 一光信号分离成两路偏振态垂直的信号, 另一个 PBS用于将本振光源 (L0 ) 分为偏振态垂直的两路本振光源, 目的是使信号光和本振光具有相同的偏振 态, 获得良好的混频效果, 提高接收质量。 在发送端需要加一个 PBS和一个 偏振耦合器(polar izat ion beam coup ler , PBC ) , 其中的 PBS用于将可调 谐激光器发出的新载波分成两路偏振态垂直的 载波, 另外的 PBC用于将重新 调制后的两路不同偏振态的光信号耦合到一起 。

图 3为本发明实施例三提供的一种波长转换器的 意图。 如图 3所示的 波长转换器可以应用于偏振复用 16QAM ( PM-16QAM ) 的传输系统中。 如图所 示, 波长转换器包括: 接收端 1和发送端 2。

其中, 接收端 1包括: 第一偏振分束器 31、 本振光源 31、 第二偏振分束 器 32、 两个混频器 321、 322和光探测器阵列 33; 发送端 2包括: 载波光源 模块 34、 四个线性驱动器 351、 352、 353、 354、 四个光调制器 361、 362、 363、 364、 两个耦合器 371、 372和偏振耦合器 33。

第一偏振分束器 31用于将第一光信号分离成偏振态垂直的 V方向偏振的 光信号和 H方向偏振的光信号。

第二偏振分束器 32用于将本振光源 31产生的本振光信号分离成偏振态 垂直的 V方向偏振的本振光信号和 H方向偏振的本振光信号。

混频器 321、 322与前述实施例 2中混频器 22的作用相同, 经过混频器 321 , 生成 V方向偏振的相位正交的两路(I路和 Q路)光信号(为便于表述, 后续记为 V-I、 V-Q光信号) ; 经过混频器 322 , 生成 H方向偏振的相位正交 的两路( I路和 Q路) 光信号 (为便于表述, 后续记为 H-I、 H-Q光信号) 。

光电探测器阵列 (PD array ) 33 , 分别对 V-I、 V-Q、 H-I、 H-Q光信号进 行光电转换, 转换为相应的 V-I、 V-Q, H-I、 H-Q电模拟信号, 发送给发送端 2。

发送端 2的载波光源模块 34 ,用于产生目的载波; 其中,在实施例例中, 所述目的载波的波长为 λ 2 ;载波光源模块 34具体可以包括可调谐激光器 241、 第三偏振分束器 342和两个分离器 343、 344;

其中, 可调谐激光器 341用于生成波长为 λ 2 的目的载波; 第三偏振分束 器 342分成将目的载波偏振态垂直的 V方向偏振和 Η方向偏振的两路载波; 分离器 343、 344分别将 V方向偏振和 Η方向偏振的目的载波分别各自分离为 两路目的载波, 并将分离后的一共四路目的载波分别发送给四 个光调制器

361、 362、 363、 364

四个线性驱动器 351、 352、 353和 354 , 分别接收光电探测器阵列 33发 送的 V_I、 V_Q、 H_I、 H_Q电模拟信号, 并将所述 V_I、 V_Q、 H_I、 H_Q电模 拟信号分别同步加载到四个光调制器 361、 362、 363、 364上。

光调制器 361、 362、 363、 364 , 分别将 V_I、 V- Q、 H- 1、 H-Q电模拟信 号调制到相应的目的载波上, 生成 V-I、 V-Q、 H-I、 H-Q调制光信号。 具体的, 光调制器可以为包括电光调制器, 热光调制器, 声光调制器等。 本实施例以 四个马赫曾德尔电光调制器(Mach-Zehnder Modulator , MZM ) 为例说明。

耦合器 371接收 V-I、 V-Q调制光信号并进行耦合,生成 V方向偏振的已 调制光信号, 耦合器 372接收 H-I、 H-Q调制光信号并进行耦合, 生成 H方向 偏振的已调制光信号。

偏振合路器 33 ,将 V方向偏振的已调制光信号和 H方向偏振的已调制光 信号耦合生成波长已调制光信号。

下面, 对本发明实施例提供的偏振复用波长转换器的 具体工作过程进行 详细说明。

在偏振复用 16QAM ( PM-16QAM )的传输系统中,发送到波长转换器接收端 1的波长为 λ ^々第一光信号, 在进入波长转换器接收端 1后首先通过第一偏 振分束器 31分成两路偏振态垂直的光信号,记为 V偏振光信号和 Η偏振光信 号。 V偏振光信号与对应的本振光源 (偏振态为 V方向)在混频器 321 中进 行混频, 混频后输出两路相位正交的光信号(V-I路和 V-Q路)。 Η偏振光信 号与对应的本振光源 (偏振态为 Η方向)在混频器 322中进行混频, 混频后 输出两路相位正交的光信号 (Η-Ι 路和 H-Q 路) 。 共分出的四路光信号 V-I , V-Q, Η-Ι, H-Q均进入到光探测器阵列 33中进行检测, 上述光电探测器阵 列 33还可以采用四个独立的光电探测器来实现相 的功能。经过光电探测器 阵列探测后的信号为电模拟信号。 在波长转换器的发送端 2 , 可调谐激光器 341产生的波长为 λ 2 的新载波首先通过第三偏振分束器 342分成偏振态垂直 的两路新载波(V方向偏振和 Η方向偏振)。 V方向偏振的新载波通过分离器 343分成两路, 分别进入两个 Mach-Zehnder调制器(MZM ) 361、 362中; 通 过线性驱动器 351、 352同步接收端 1发送的两路电模拟信号 V-I和 V-Q , 对 V方向偏振的两路新载波分别进行调制, 调制后的信号通过耦合器 371耦合 在一起形成一路 16QAM已调信号。 同样 H方向偏振的新载波通过分离器 344 分成两路分别进入两个 MZM 363、 364中, 通过线性驱动器 35 3、 354同步接 收端 1发送的两路电模拟信号 H-I和 H-Q , 对两路 H方向偏振的新载波分别 进行调制, 调制后的信号通过耦合器 372耦合在一起形成另外一路 16QAM已 调信号。 在整个的调制过程中 MZM需要工作在线性区。 最后 V方向偏振和 H 方向偏振的两路 16QAM 已调信号通过偏振合路器(PBC ) 33耦合在一起, 形 成了一路 PM-1 6QAM信号, 此时的信号的载波波长已由原来的 转换为新波 长 λ 2 , 完成了波长转换的过程。

本发明实施例三提供的波长转换器, 无需经过 DSP解调芯片进行 ADC采 样、 时钟恢复、 载波恢复和 FEC解码等过程即可实现波长调制的功能, 降低 了成本, 减小了功耗, 相对于现有 1 00G的 0-Ε-0波长转换器来说大约可以减 少 75W的功耗, 更容易实现单片集成。 同时, 相对于全光的波长转换器来说, 本实施例提供的波长转换器, 组成元件成熟、 制作工艺筒单、 可靠性更好、 更容易实现。

以上仅给出了波长转换器的两种可能的具体实 现方式, 本领域技术人员 可以清楚的意识到, 基于本发明上述实施例 2和 3中的波长转换器, 对其具 体实现形式稍作变换, 即可实现在不同的传输系统中的应用。 专业人员应该 还可以进一步意识到, 结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单 元及算 法步骤, 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实现, 为了清楚地 说明硬件和软件的可互换性, 在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各 示例的组成及步骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行, 取决于技术 方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使 用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实 现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法 的步骤可以用硬件、 处理 器执行的软件模块, 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器

( RAM ) 、 内存、 只读存储器(ROM ) 、 电可编程 R0M、 电可擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM, 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。

以上所述的具体实施方式, 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明, 所应理解的是, 以上所述仅为本发明的具体实施方式而 已, 并不用于限定本发明的保护范围, 凡在本发明的精神和原则之内, 所做 的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。