[发明专利]用于传输光学信号的系统和方法

说明书

一种用于光学信号的传输的系统，所述系统包括用于将所述信号分成第一副本和第二副本的光学耦合器。光学耦合器具有用于接收光学信号的输入、用于第一副本的第一输出和用于第二副本的第二输出。该系统还包括连接到第一输出的第一光导、连接到第二输出的第二光导以及用于相干叠加信号的第一副本和第二副本的重叠模块。

技术领域

本发明涉及以减少由非线性效应引起的噪声或失真的方式传输光学信号。

背景技术

光纤通信系统如今存在于所有电信网络中，并且承载超过80％的世界上的长距离信号。光学网络的成功基于低损耗基于二氧化硅的光纤(称为单模光纤(SMF))的发明。这些已经允许连续的系统容量升级以满足指数增长的用户需求，而同时降低每输送信息比特的成本。然而，基于二氧化硅的光纤经历了显著的限制，其中光纤的折射率响应于所施加的电场而非线性地变化。因此，引入了信号失真，其随着信号功率非线性地增加。更具体地，失真比信号功率的增加更快地(近似二次地)增加。因此，在光纤中存在可在低损耗频带上传输的信息的最大量。容量限制可以使用被修改为包括光纤非线性的香农-哈特利定理来计算，如Ellis等人在(2010)[A. Ellis, J. Zhao, D. Cotter, Approaching the Non-LinearShannon Limit, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 28 no.4, 2010]中所讨论的那样。

在之前，已经使用非线性补偿来解决克尔效应。电子补偿技术在Ho等人的(2004)[K-P. Ho, and J. Kahn, Electronic compensation technique to mitigatenonlinear phase noise, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 22,pp. 779-783, 2004]和Ip等人的(2008)[E. Ip, and J. Kahn, Compensation ofdispersion and nonlinear impairments using digital back propagation, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 26, pp. 3416-3425, 2008]中描述。然而，这些现有的限制，诸如不能减轻信道间非线性缺陷，这需要了解可能对与补偿器而言未知的其它波分多路复用信道，而在分散传输的情况下，当需要许多计算步骤来取消非线性相互作用时，涉及高复杂度。

中跨光谱反转(MSSI)是用于补偿色散、非线性和两者的组合效应的公知技术。这通过在传输链路的中间附近的光学信号的电场上执行相位共轭来完成，并且例如在Marcenac等人的(1997)和Jansen等人的(2006)[D. Marcenac, D. Nesset, A. Kelly, M.Brierley, A. Ellis, D. Moodie, C. Ford, 40 Gbit/s transmission over 406 kmof NDSF using mid-span spectral inversion by four-wave-mixing in a 2 mm longsemiconductor optical amplifier in Electronics Letters, vol.33, no.10,pp.879-880, 1997; S.L. Jansen, D. Borne, B. Spinnler, S. Calabro, H. Suche,P.M. Krummrich, W. Sohler, G.-D. Khoe，和H. de Waardt, Optical phaseconjugation for ultra long-haul phase-shift-keyed transmission, IEEE/OSEJournal of Lightwave Technology, vol.24, pp.54, 2006]中描述。图2(a)中示出了使用MSSI方法的传输链路。然而，MSSI要求通过将相位共轭器插入到链路内部来修改传输链路，并且要求在相位共轭器周围的对称功率演进，从而导致增加的部署要求。