[发明专利]一种全光调制格式转换装置

说明书

本发明公开了一种全光调制格式转换装置，主要包括光分波器、可调光延迟线、ASK信号生成单元和PSK信号生成单元；QAM调制格式的输入光信号通过光分波器分为两路光信号，其中，一路光信号输入至PSK信号生成单元，生成PSK调制格式的输出光信号；另一路光信号通过可调光延迟线延迟处理后输入至ASK信号生成单元，从而生成ASK调制格式的输出光信号；这样灵活的实现了星型QAM到PSK和ASK的调制格式转换，解决了调制格式的电域变换瓶颈。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种全光调制格式转换装置。

背景技术

非线性全光信号处理技术已成为当前光纤通信和网络中研究的热点，其超快的响应速度、避免光电光转换带来的电子瓶颈，以及处理过程对数据透明等优势，是全光通信网络发展的关键技术。

随着光通信系统容量的高速增长以及相干光通信技术的成熟，网络节点间调制格式的转换以及不同调制格式的光路动态聚合和解聚性能已成为了限制网络带宽的关键因素，其中高频谱效率的多阶调制格式的正交幅度调制信号 (QAM)应用越来越广泛。例如，8电平的正交幅度调制信号(8QAM)已经成为400G WAN的备选标准之一。因此，国内外有许多专注于低阶格式到高阶格式聚合的全光格式转换设备和方法，比如NRZ-DPSK到RZ-OOK的格式转换， OOK到高阶调制信号16QAM的全光格式转换，以及幅移键控(ASK)和正交相移键控(QPSK)合成8QAM信号等。

另一方面，越高阶的调制格式对传输信道的光信噪比要求越高。实际应用中，不仅需要从低阶格式聚合为高阶调制格式，同样也需要将高阶调制格式分解为多路低阶调制格式。后一种格式转换在弹性光网络中尤其重要，可实现弹性光网络中链路资源的动态分配，能够有效缓解通信容量高速增长的压力。目前，几乎没有将高阶QAM调制格式转换为多路低阶调制格式的装置，一定程度阻碍了高速光通信网络的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全光调制格式转换装置，能够直接在光域实现星型QAM到PSK和ASK的调制格式转换，不但有效解决了调制格式的电域变换瓶颈，还可以灵活地在较低光信噪比信道上完成更高阶调制信号传输，此外，还可以作为构成QAM全光再生方案的主要功能器件。

为实现上述发明目的，本发明一种全光调制格式转换装置，其特征在于，包括：第一光分波器、可调光延迟线、ASK信号生成单元和PSK信号生成单元；

所述的第一光分波器用于将QAM调制格式的输入光信号分为两路光信号，其中，一路光信号输入至PSK信号生成单元，另一路光信号输入至可调光延迟线；

所述的PSK信号生成单元又包括：第一光放大器、第一可调激光器、第一光合波器、第一高非线性光纤、第一光学滤波器、第二光放大器和第二光分波器；

第一光分波器输出的光信号到达第一光放大器后，对光信号进行放大，提高光信号的增益，以满足第一光合波器正常工作时的光功率；此时，第一可调激光器产生连续的光信号，并输入至第一光合波器，第一光合波器再将第一光放大器和第一可调激光器输出的光信号耦合成为一路光信号，再输入至第一高非线性光纤发生非线性效应，产生一个非线性相移的光信号，然后通过第一光学滤波器滤出有效带宽内的光信号，消除其它频带的噪声干扰，再输入至第二光放大器，对光信号进行放大，提高光信号的增益，以满足第二光合波器正常工作时的光功率，最后将放大后的光信号输入至第二光分波器，通过第二光分波器分为两路光信号，其中，一路光信号输入至第二光合波器，另一路光信号作为PSK调制格式的输出光信号；

所述的可调光延迟线用于对光信号进行时延或相位调整，再输入至ASK信号生成单元；

所述的ASK信号生成单元又包括：第三光放大器、第二可调激光器、第二光合波器、第二高非线性光纤和第二光学滤波器；