[发明专利]偏振跟踪装置、光接收装置、程序以及偏振跟踪方法

说明书

一种利用斯托克斯矢量跟踪通过光纤传输的光的偏振波动的偏振跟踪装置包括：旋转角更新机构，其用于采用第一角和第二角来表示邦加球上的所述斯托克斯矢量在垂直于光波的传输方向的xy平面中的波动量，所述第一角为所述光波的光电场的方向与y轴之间的夹角，所述第二角为所述y轴方向上的所述光电场的分量与正交于所述y轴的x轴方向上的所述光电场的分量之间的相位差；以及逆旋转施加机构，其用于采用所述第一角和所述第二角所表示的逆偏振旋转矩阵来旋转所述斯托克斯矢量。

技术领域

本发明涉及利用由光电场的分量所指示的斯托克斯矢量跟踪通过光纤传输的光的偏振波动的技术。

背景技术

众所周知，由于光纤制造中形成的纤芯形状的不对称性或是横向方向上施加的压力，光的偏振态在光纤传输中随机波动。因此，当采用对偏振态敏感的接收系统时，始终需要对这种随机的偏振波动进行跟踪。

在目前商业化的数字相干光接收器中，通过使用“数字信号处理(DSP)”来实现偏振跟踪。这能实现长达约8000公里的远距离通信。

同时，通过偏振复用来传输光载波信号和光调制信号的“自零差光传输系统”被认为是数字信号处理的一种简单方法。此外在这种自零差系统中，提出了一些采用DSP的偏振跟踪方法，尤其是，一种不采用符号确定结果来跟踪偏振态的“盲偏振跟踪算法”在缩小电路规模方面具有重要的实际意义。

图5是显示非专利文献1公开的光接收装置的示意性配置的示意图。如图5所示，光接收装置60包括光接收器61、模数转换器(ADC)62、斯托克斯矢量计算电路63、利用抽头系数的斯托克斯矢量计算电路64、抽头系数更新电路65、复杂符号计算电路66、载波相位估计电路67以及符号确定电路68。在光接收装置60中，主要是通过利用抽头系数的斯托克斯矢量计算电路64和抽头系数更新电路65来始终对随机波动的偏振态进行盲态跟踪。

在利用抽头系数的斯托克斯矢量计算电路64和抽头系数更新电路65中，通过采用3×2多输入多输出(MIMO)配置来跟踪偏振波动，从而，通过输入三个斯托克斯参数，在适当更新抽头系数的同时输出两个实数(或一虚数，其中两个实数中的一个构成实部，另一个构成虚部)。

具体地，在利用抽头系数的斯托克斯矢量计算电路64中，采用由三个复数(或六个实数)构成的抽头系数计算输出斯托克斯矢量。接着，抽头系数更新电路65根据与各个算法相对应的更新公式更新抽头系数。在更新抽头系数时，采用最小均方(LMS)算法或恒模(CMA)算法，但在执行盲均衡时，需要采用CMA且需要随后执行载波相位估计。

在非专利文献2中，采用3×1多输入单输出(MISO)配置跟踪随机偏振波动，其中通过与非专利文献1一样输入三个斯托克斯参数输出复信号。然而，虽然采用了“单输出”，但是这种配置与非专利文献1中的3×2MIMO配置并无实质不同，因为处理复信号基本等同于处理两个实数。在非专利文献2中，采用LMS作为更新抽头系数的算法，但是对于盲均衡的方法没有进行描述。

引用列表

非专利文献

非专利文献1:Di Che等人,“Polarization Demultiplexing for Stokes VectorDirect Detection,”IEEE Journal of lightwave technology,Vol.34,No.2,p754-p760

非专利文献2:R.S.Luis等人，“Experimental demonstration of apolarization-insensitive self-homodyne detection receiver for opticalaccess,”Optical Communication on European Conference(ECOC)2015,Tu.3.4.7

发明内容

技术问题