[发明专利]用于OFDM信号与奈奎斯特-WDM信号之间的全光转换的方法和装置

说明书

本发明提供了一种用于将光学N‑副载波OFDM输入信号转换为光学M‑信道奈奎斯特‑WDM输出信号的光信号转换器，包括：第一相位调制器，所述第一相位调制器可配置为施加线性调频；色散元件，所述色散元件可配置为施加二阶色散；以及第二相位调制器，所述第二相位调制器可配置为施加线性调频。还提供了类似的光学N‑信道奈奎斯特‑WDM输入信号到M‑副载波OFDM输出信号的光信号转换器，以及与这两种转换器相对应的方法。

技术领域

本发明涉及光学正交频分复用信号和光学奈奎斯特(Nyquist)波分复用信号，具体而言，涉及信号在两种类型之间的转换。

背景技术

由于光通信网络的快速业务增长，已经做出了大量的努力来更有效地使用光纤的可用带宽。最近的研究将注意力集中在正交频分复用(OFDM)和奈奎斯特波分复用(奈奎斯特-WDM)，由于它们的高频谱效率(SE)，实现了信道间隔等于符号率。图1a例示了OFDM信号的频谱。它由在频域上重叠的紧密间隔的正弦形副载波组成。每个副载波的波形(未示出)基本上是方形的并且紧密地间隔开。图1b例示了奈奎斯特-WDM信号的频谱。它由紧密间隔但不重叠的个体信道组成。对于每个奈奎斯特-WDM信道，波形(未示出)是正弦形的并且在时间上重叠。这些复用技术已被用于说明具有T bit/s容量的高SE超级信道。对于下一代通信系统，在OFDM网络和奈奎斯特-WDM网络之间切换的能力可能变得非常重要。然而，如果没有复杂的光/电/光(OEO)转换，这种功能目前是不可能的。正在针对商业通信系统研究奈奎斯特-WDM系统技术和OFDM系统技术。如果一起使用，具有在这两类系统之间转换信号的有效工具最有可能变得非常重要。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种用于将光学N-副载波OFDM输入信号转换为光学M-信道奈奎斯特-WDM输出信号的光信号转换器。OFDM到奈奎斯特-MDM转换器包括：

-第一相位调制器，所述第一相位调制器可配置为将具有调频率(chirp rate)K₁₁的线性调频施加于OFDM输入信号以获得第一中间信号，

-色散元件，所述色散元件被耦合以接收第一中间信号，并且可配置为将二阶色散D₁施加于第一中间信号以获得第二中间信号，

-第二相位调制器，所述第二相位调制器被耦合以接收第二中间信号，并且可配置为将具有调频率K₁₂的线性调频施加于第二中间信号，

其中：

-根据(1-r₁)·2πNf_sΔv_OFDM/M<K₁₁<(1+r₁)·2πNf_sΔv_OFDM/M来选择调频率K₁₁，Δv_OFDM是OFDM输入信号的副载波间隔，f_s是OFDM输入信号的符号率，并且参数r₁满足0≤r₁≤0.2，

-根据(1-r₁)·2πNf_sΔv_OFDM/M<K₁₂<(1+r₁)·2πNf_sΔv_OFDM/M来选择调频率K₁₂，

-根据来选择色散D₁，并且

-以f_PM＝f_s/M的重复率来施加相应的线性调频。