技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多電平光信號(hào)產(chǎn)生方法。

背景技術(shù)

提高數(shù)據(jù)傳輸帶寬和傳輸距離仍然是光通信領(lǐng)域中研究的重要方面。與數(shù)字信號(hào)處理結(jié)合，高頻譜利用率的多電平信號(hào)則成為未來光傳輸網(wǎng)絡(luò)中的最佳選擇。然而，16QAM信號(hào)與其他調(diào)制技術(shù)相比有較高的頻譜利用率則被認(rèn)為是最佳的調(diào)制技術(shù)之一。

QAM意為正交幅度調(diào)制，是一種數(shù)字調(diào)制方式。16QAM是指包含16種符號(hào)的QAM調(diào)制方式。16QAM是用兩路獨(dú)立的正交4ASK信號(hào)疊加而成，4ASK是用多電平信號(hào)去鍵控載波而得到的信號(hào)。它是2ASK體制的推廣，與2ASK相比，這種體制的優(yōu)點(diǎn)在于信息傳輸速率高。

現(xiàn)有文獻(xiàn)提出了多種產(chǎn)生多電平調(diào)制信號(hào)的結(jié)構(gòu)和方案。這些方案基本都是基于級(jí)聯(lián)的馬赫曾德爾干涉儀(MZI)與一個(gè)相位調(diào)制器產(chǎn)生的。這些方案要在電域內(nèi)進(jìn)行處理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且產(chǎn)生的信號(hào)的性能不穩(wěn)定。

半導(dǎo)體光放大器(SOA)由于體積小、功耗低，響應(yīng)速度快(皮秒量級(jí))以及易于集成等優(yōu)點(diǎn)，在光通信領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。而半導(dǎo)體光放大器的非線性效應(yīng)則在光通信領(lǐng)域中用的越來越多。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何在光域產(chǎn)生性能穩(wěn)定的多電平光信號(hào)。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多電平光信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括：四個(gè)半導(dǎo)體光放大器SOA，所述四個(gè)SOA兩兩一組，第一組的兩個(gè)SOA通過第一光耦合器連接，第二組的兩個(gè)SOA通過第二光耦合器連接，形成兩個(gè)基于半導(dǎo)體光放大器的馬赫-曾德爾干涉儀SOA-MZI，每個(gè)所述SOA-MZI的兩個(gè)SOA分別位于所述SOA-MZI的上下臂，每個(gè)所述SOA-MZI的上臂或下臂上的SOA之后設(shè)有相移器，兩個(gè)SOA-MZI通過第三光耦合器連接。

本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置的多電平光信號(hào)產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

S1：將第一二進(jìn)制啟閉鍵控OOK信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和輔助光注入到第一SOA-MZI，產(chǎn)生第一四相相移鍵控QPSK信號(hào)；并將第二OOK信號(hào)、所述時(shí)鐘信號(hào)和所述輔助光注入到第二SOA-MZI，產(chǎn)生第二QPSK信號(hào)；

S2：調(diào)節(jié)第一OOK信號(hào)和第二OOK信號(hào)的功率使第一QPSK信號(hào)幅度是第二QPSK信號(hào)幅度的2倍，從而使第一QPSK信號(hào)和第二QPSK信號(hào)耦合產(chǎn)生16QAM信號(hào)。

其中，所述步驟S2中調(diào)節(jié)第一OOK信號(hào)和第二OOK信號(hào)的功率時(shí)，還同時(shí)調(diào)節(jié)所述時(shí)鐘信號(hào)和輔助光的功率。

其中，所述步驟S1具體包括：

將所述第一OOK信號(hào)分成兩路，第一路第一OOK信號(hào)連同所述時(shí)鐘信號(hào)和輔助光注入第一SOA-MZI的上臂的SOA，經(jīng)過第一SOA-MZI的上臂產(chǎn)生第一二進(jìn)制相移鍵控BPSK信號(hào)，第二路第一OOK信號(hào)連同所述時(shí)鐘信號(hào)和輔助光注入第一SOA-MZI的下臂的SOA，經(jīng)過第一SOA-MZI的下臂產(chǎn)生第二BPSK信號(hào)，所述第一BPSK信號(hào)或第二BPSK信號(hào)是SOA輸出的信號(hào)經(jīng)過π/2相移的信號(hào)，所述第一BPSK信號(hào)和第二BPSK信號(hào)耦合產(chǎn)生所述第一QPSK信號(hào)；并將所述第二OOK信號(hào)分成兩路，第一路第二OOK信號(hào)連同所述時(shí)鐘信號(hào)和輔助光注入第二SOA-MZI的上臂的SOA，經(jīng)過第二SOA-MZI的上臂產(chǎn)生第三BPSK信號(hào)，第二路第二OOK信號(hào)連同所述時(shí)鐘信號(hào)和輔助光注入第二SOA-MZI的下臂的SOA，經(jīng)過第二SOA-MZI的下臂產(chǎn)生第四BPSK信號(hào)，所述第三BPSK信號(hào)或第四BPSK信號(hào)是SOA輸出的信號(hào)經(jīng)過π/2相移的信號(hào)，所述第三BPSK信號(hào)和第四BPSK信號(hào)耦合產(chǎn)生所述第二QPSK信號(hào)。

(三)有益效果

本發(fā)明通過四個(gè)半導(dǎo)體光放大器SOA和光耦合器，所述四個(gè)SOA兩兩一組形成兩個(gè)馬赫-曾德爾干涉儀的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在光域產(chǎn)生性能穩(wěn)定的多電平光信號(hào)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種多電平光信號(hào)產(chǎn)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種多電平光信號(hào)產(chǎn)生方法流程圖；

圖3是基于圖1的系統(tǒng)仿真圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。