一种光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN202211456647.6 | 申请日 | 2022-11-21 |
| 公开(公告)号 | CN115941043A | 公开(公告)日 | 2023-04-07 |
| 申请人 | 深圳华迅光通科技有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 张学军; 熊杰; 王瞻; | 第一发明人 | 张学军 |
| 权利人 | 深圳华迅光通科技有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 深圳华迅光通科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省深圳市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省深圳市宝安区石岩街道上屋社区爱群路同富裕工业区2-5#厂房四层 | 邮编 | 当前专利权人邮编：518000 |
| 主IPC国际分类 | H04B10/25 | 所有IPC国际分类 | H04B10/25 ; H04B10/291 ; H04B10/079 ; H04B10/2513 |
| 专利引用数量 | 4 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 7 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 东莞市神州众达专利商标事务所 | 专利代理人 | 戴建红; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种光通信模 块 以及使用该光通信模块的光通信系统，具有基于标准规格而形成的外形形状，能够经由预先决定的通信 接口 与装配该光通信模块的主机一侧的 电路 基板 进行通信，与电路基板之间通过光发射单元输入 光源 信号 ，将不同 波长 的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，通过 调制器 内部将光源信号分为I/Q分量，并将I/Q分量附在光载波上，通过光纤进行光源 信号传输 ，光接收单元用于接收光源信号将其转换成 电信号 ，本发明涉及光通信技术领域；该光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统，对传输过程中的 光信号 进行分析判断，之后进行 信号处理 补强，以监测信号输出的标准。 | ||
| 权利要求 | 1.一种光通信系统，其特征在于，包括光发射单元、波分复用单元、光源调制单元、光纤放大单元、波分解复单元、光源探测单元、光源解调单元、光接收单元与光源信号处理单元； |
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| 说明书全文 | 一种光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统技术领域[0001] 本发明涉及光通信技术领域，具体是一种光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统。 背景技术[0002] 自互联网诞生以来半个世纪的时间，通信网络的传输速度和容量呈几何级数激增，近些年高清视频播放、增强现实技术、云计算技术、大数据、人工智能和物联网等领域的出现和发展，进一步推动了网络业务流量的持续增长，而现有的光通信技术中光信号在传输中因光纤的弯曲导致光纤结构和介质的不对称，在不同方向上有不同的折射率，这会导致两个偏振方向传播常数的差异，从而导致时延差，严重限制着系统容量和传输距离，因此提出一种光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统。 发明内容[0003] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光通信系统，包括光发射单元、波分复用单元、光源调制单元、光纤放大单元、波分解复单元、光源探测单元、光源解调单元、光接收单元与光源信号处理单元； 所述光发射单元包括若干个不同波长的光源发射信号，用于接收若干个电信号，并通过光源发射信号转换成光源信号注入光纤中进行传输； 波分复用单元用于将若干个不同波长的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，达到传输容量倍增的效果； 光源调制单元是在光源之外设有调制器，在调制器上施加电数字信号作调制信号，使来自光载波上的光源信号在经过调制器后，输出光源信号的参数随调制信号而改变成I/Q分量； 光纤放大单元可直接对光源信号进行全光放大，是通过将泵浦光的能量应用于光源信号中，将光源信号的能量实现放大作用，光信号在光纤中传输的过程中会衰减，可以通过光纤放大器对光信号中继放大，不需要光‑电‑光转换，提高了传输速率具有很好的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大； 波分解复单元用于将耦合到同一根光纤中并附在光载波上进行传输的光源信号，将其分解为原本的单独光源信号。 [0004] 优选的，所述光源探测单元用于检测出入射到其面上的光源信号功率，并记录光源信号功率；光源解调单元用于将光源探测单元中检测出的光源信号与之使用功率相匹配，并将所匹配的I/Q分量合并为光源信号； 光接收单元包括若干个光源接收信号，用于接收若干个不同波长的光源信号，并将光源信号输出转换成电信号； 光源信号处理单元用于处理光源信号在传输光纤链路所受到的损伤包括信号减弱、色散降低、I/Q分量不均衡和本振光与光载波频率不同引起的频偏。 [0005] 优选的，所述光发射单元的输出端与波分复用单元的输入端相连接，所述波分复用单元的输出端与光源调制单元的输入端相连接，所述光源调制单元的输出端与光纤放大单元的输入端相连接，所述光纤放大单元的输出端与波分解复单元的输入端相连接，所述光纤放大单元与光信号处理单元之间相互连接，所述波分解复单元的输出端与光源探测单元的输入端相连接，所述光源探测单元的输出端均与光源解调单元和光信号处理单元的输入端相连接，所述光源解调单元的输出端与光接收单元的输入端相连接。 [0006] 优选的，所述光信号处理单元包括输入模块、光源信号补偿模块、色散补偿模块、偏振均衡模块、载波频偏检测模块、信号判决模块和输出模块，所述光源信号补偿模块，用于对光纤传输长度中的光信号强度进行补充；色散补偿模块用于对光源信号在传输中因光纤传输长度造成的色散增加问题进行处理，从而通过发射零色散波长与色散相互抵消，有利于快速光纤通信； 偏振均衡模块用于解决I/Q分量在光纤通信线路传输过程中因受到外界弯曲因素的影响导致I/Q分量偏振传播常数的差异问题； 在光纤段之间，两个偏振态会存在传播常数差，其值是随机的，表示I/Q分量偏振的方法一般取其平均值，现在单模光纤偏振系数数量级为 ，我们可以通过偏振描述来计算偏振态数值，其偏振描述公式如下： ，式中Ai表示两个偏振态间的群时延， ， ， 是光信号在传输中x向的相位偏移量， 是光信号在传输中y向的相位偏 移量，Qθ表示两偏振态之间的旋转。 [0007] 优选的，所述载波频偏检测模块用于解决在传输过程中因多径传播导致信号不稳定产生的信号畸变，对数据误码率进行控制，保障信号的接收性能；信号判决模块，对光信号经过多次处理后的光信号进行判断，以此来确认光信号的传输性能。 [0008] 优选的，所述输入模块的输出端与光源信号补偿模块的输入端相连接，所述光源信号补偿模块的输出端与色散补偿模块的输入端相连接，所述色散补偿模块的输出端与偏振均衡模块的输入端相连接，所述偏振均衡模块的输出端与载波频偏检测模块的输入端相连接，所述载波频偏检测模块的输出端与信号判决模块的输入端相连接，所述信号判决模块的输出端与输出模块的输入端相连接。 [0009] 所述一种光通信系统在一种光通信模块中的应用，具有基于标准规格而形成的外形形状，能够经由预先决定的通信接口与装配该光通信模块的主机一侧的电路基板进行通信，与所述电路基板之间通过光发射单元输入光源信号，将若干个不同波长的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，通过调制器内部将光源信号分为I/Q分量，并将I/Q分量附在光载波上，通过光纤进行光源信号传输，所述光接收单元用于接收光源信号将其转换成电信号。 [0010] 本发明提供了一种光通信模块以及使用该光通信模块的光通信系统，波分复用单元用于将若干个不同波长的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，达到传输容量倍增的效果，通过光纤放大器对光信号中继放大，不需要光‑电‑光转换，提高了传输速率具有很好的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大，光源探测单元用于检测出入射到其面上的光源信号功率，并记录光源信号功率，将其光源信号输送给光源信号处理单元进行信号的加工处理，保障信号输出功率，通过此计算解决导致光纤结构和介质的不对称，和在不同方向上有不同的折射率导致两个偏振方向传播常数的差异，保障时延性能，从而保障系统容量和传输距离，通过偏振描述公式解决导致光纤结构和介质的不对称，和在不同方向上有不同的折射率导致两个偏振方向传播常数的差异，使其I/Q分量偏振均衡，保障时延性能，从而保障系统容量和传输距离。附图说明 具体实施方式[0012] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0013] 实施例一：请参阅图1‑3，本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：一种光通信系统，包括光发射单元、波分复用单元、光源调制单元、光纤放大单元、波分解复单元、光源探测单元、光源解调单元、光接收单元与光源信号处理单元； 光发射单元包括若干个不同波长的光源发射信号，用于接收若干个电信号，并通过光源发射信号转换成光源信号注入光纤中进行传输； 波分复用单元用于将若干个不同波长的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，通过若干个不同波长的光源信号进行耦合，可达到传输容量倍增的效果； 光源调制单元是在光源之外设有调制器，在调制器上施加电数字信号作调制信号，使来自光载波上的光源信号在经过调制器后，输出光源信号的参数随调制信号而改变成I/Q分量； 光纤放大单元可直接对光源信号进行全光放大，是通过将泵浦光的能量应用于光源信号中，将光源信号的能量实现放大作用，光信号在光纤中传输的过程中会衰减，可以通过光纤放大器对光信号中继放大，不需要光‑电‑光转换，提高了传输速率具有很好的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大； 波分解复单元用于将耦合到同一根光纤中并附在光载波上进行传输的光源信号，将其分解为原本的单独光源信号。 [0014] 此实施例中，光源探测单元用于检测出入射到其面上的光源信号功率，并记录光源信号功率，功率数据无法进行使用时，将其光源信号输送给光源信号处理单元进行信号的加工处理，保障信号输出功率；光源解调单元用于将光源探测单元中检测出的光源信号与之使用功率相匹配，并将所匹配的I/Q分量合并为光源信号； 光接收单元包括若干个光源接收信号，用于接收若干个不同波长的光源信号，并将光源信号输出转换成电信号； 光源信号处理单元用于处理光源信号在传输光纤链路所受到的损伤包括信号减弱、色散降低、I/Q分量不均衡和本振光与光载波频率不同引起的频偏。 [0015] 此实施例中，光发射单元的输出端与波分复用单元的输入端相连接，波分复用单元的输出端与光源调制单元的输入端相连接，光源调制单元的输出端与光纤放大单元的输入端相连接，光纤放大单元的输出端与波分解复单元的输入端相连接，光纤放大单元与光信号处理单元之间相互连接，波分解复单元的输出端与光源探测单元的输入端相连接，光源探测单元的输出端均与光源解调单元和光信号处理单元的输入端相连接，光源解调单元的输出端与光接收单元的输入端相连接。 [0016] 此实施例中，光信号处理单元包括输入模块、光源信号补偿模块、色散补偿模块、偏振均衡模块、载波频偏检测模块、信号判决模块和输出模块，光源信号补偿模块，用于对光纤传输长度中的光信号强度进行补充；色散补偿模块用于对光源信号在传输中因光纤传输长度造成的色散增加问题进行处理，从而通过发射零色散波长与色散相互抵消，有利于快速光纤通信； 偏振均衡模块用于解决I/Q分量在光纤通信线路传输过程中因受到外界弯曲因素的影响导致I/Q分量偏振传播常数的差异问题； 在光纤段之间，两个偏振态会存在传播常数差，其值是随机的，表示I/Q分量偏振的方法一般取其平均值，现在单模光纤偏振系数数量级为 ，我们可以通过偏振描述来计算偏振态数值，其偏振描述公式如下： ，式中Ai表示两个偏振态间的群时延， ， ， 是光信号在传输中x向的相位偏移量， 是光信号在传输中y向的相位 偏移量，Qθ表示两偏振态之间的旋转，通过此计算解决导致光纤结构和介质的不对称，和在不同方向上有不同的折射率导致两个偏振方向传播常数的差异，使其I/Q分量偏振均衡，保障时延性能，从而保障系统容量和传输距离。 [0017] 此实施例中，载波频偏检测模块用于解决在传输过程中因多径传播导致信号不稳定产生的信号畸变，对数据误码率进行控制，保障信号的接收性能；信号判决模块，对光信号经过多次处理后的光信号进行判断，以此来确认光信号的传输性能。 [0018] 此实施例中，输入模块的输出端与光源信号补偿模块的输入端相连接，光源信号补偿模块的输出端与色散补偿模块的输入端相连接，色散补偿模块的输出端与偏振均衡模块的输入端相连接，偏振均衡模块的输出端与载波频偏检测模块的输入端相连接，载波频偏检测模块的输出端与信号判决模块的输入端相连接，信号判决模块的输出端与输出模块的输入端相连接。 [0019] 实施例二：请参阅图1‑3，一种光通信系统在一种光通信模块中的应用，具有基于标准规格而形成的外形形状，能够经由预先决定的通信接口与装配该光通信模块的主机一侧的电路基板进行通信，与电路基板之间通过光发射单元输入光源信号，将若干个不同波长的光源信号，耦合到同一根光纤中，并将其附在光载波上进行传输，通过调制器内部将光源信号分为I/Q分量，并将I/Q分量附在光载波上，通过光纤进行光源信号传输，光接收单元用于接收光源信号将其转换成电信号。 [0021] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 |
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