[发明专利]高速光纤通信系统中带内白噪声的抑制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速光纤通信系统噪声抑制，具体涉及高速光纤通信系统中带内白噪声的抑制装置和方法。

背景技术

目前，光纤通信已经成为现代通信网的基本组成部分，随着因特网的迅速崛起，尤其是语音、图像和数据业务的爆炸式增长，光纤通信的容量需求越来越大。

为了充分挖掘光纤的带宽能力，波分复用(WDM)和掺铒光纤放大器(EDFA)被普遍使用。由于掺铒光纤放大器的大量使用，会导致光学白噪声的增加，每增加一个EDFA，就会使信噪比至少下降3dB，从而引入更多的白噪声，尤其是在长途大容量传输系统中，一条几千公里的光链路上会有几十个EDFA，这样累积的白噪声会导致信噪比严重劣化，以至于必须要进行电中继。白噪声分带内和带外两种，其中带外白噪声可以采用线性滤波器的方式来滤出，而带内白噪声的影响却不能通过传统的线性频域滤波方法进行消除，此外，在高阶调制中，星座图上不同点之间的间隔会比低阶调制更小，所以噪声的影响会更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是部分消除高速光纤通信系统中带内白噪声。

本发明提供了一种高速光纤通信系统中带内白噪声的抑制装置，在高速光纤通信系统的接收端设有时钟信号生成器、波形发生器、全光分数阶傅里叶变换装置、光开关和全光分数阶傅里叶逆变换装置，所述时钟信号生成器从输入信号中恢复出时钟信号；所述波形发生器接收所述时钟信号并输出相位相反的第一驱动信号和第二驱动信号；所述全光分数阶傅里叶变换装置根据所述第一驱动信号对输入信号进行全光分数阶傅立叶变换，形成第一输出信号；所述光开关根据所述时钟信号，截取所述第一输出信号去掉部分带内白噪声；所述全光分数阶傅里叶逆变换装置根据所述第二驱动信号对所述截取后的第一输出信号完成全光分数阶傅立叶逆变换，恢复输入信号。

上述装置中，所述第一驱动信号f(t)的函数关系式为：

f(t)=Σn=0∞a(t-nT)2,(-T2≤t≤T2);]]>

式中：t为时间；T为第一驱动信号f(t)的周期，与提取的时钟信号周期相同；n为周期数；a为第一驱动信号f(t)与时间的关系参数，V_pp为任意波形发生器输出周期抛物线型波形信号电压的峰峰值，0.25v＜V_pp≤1v。

上述装置中，所述全光分数阶傅立叶变换装置包括依次串接的第一电光相位调制器、第一色散介质和第二电光相位调制器，所述第一电光相位调制器的输入端连接所述输入信号，所述第一、第二电光相位调制器的电驱动端连接所述第一驱动信号，所述第二电光相位调制器的输出端连接所述光开关；所述全光分数阶傅立叶逆变换装置包括依次串接的第三电光相位调制器、第二色散介质和第四电光相位调制器，所述第三电光相位调制器的输入端连接所述光开关，所述第三、第四电光相位调制器的电驱动端连接所述第二驱动信号。

上述装置中，所述第一、第二色散介质为光纤Bragg光栅或者单模光纤，二者长度相等；进行全光分数阶傅立叶变换时色散介质的传递函数为进行全光分数阶傅里叶逆变换时色散介质的传递函数为其中β₂是二阶色散常数，z是色散介质长度，ω为光载波频率，总色散值β₂z的取值范围为0＜β₂z＜50ps/nm。