包括fm源和光譜整形元件的光學系統的製作方法

2023-09-16 01:13:35 2

專利名稱：包括fm源和光譜整形元件的光學系統的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及信號傳輸，具體涉及光信號和電信號的傳輸。
背景技術：
數字光纖發射器的質量和性能由其上傳輸的數位訊號在沒有嚴重失真的情況下可傳播的距離來確定。在傳過色散光纖之後在接收器處測量信號的比特誤差率(BER)並且確定獲得某一BER(通常為10-12，被稱為敏感度)所需要的光功率。發射器輸出處的敏感度與傳播之後的敏感度的差異被稱為色散罰值。這一點通常被表徵為其上色散罰值達到～1dB電平的距離。在色散罰值達到被稱為色散限制的～1dB電平之前，標準的10Gb/s光學數字發射器(如外部調製的光源)在1550nm下的標準單模光纖中可傳輸相當於～50km的距離。色散限制由數位訊號被轉換限制的基本假設來確定，也就是信號在其位兩端沒有時變相位並且具有100ps的位周期或1/(比特率)。發射器質量的另一種測量是光纖傳播之後的絕對敏感度。
三種類型的光發射器目前使用於現有技術的光纖系統中(i)直接調製雷射器(DML)、(ii)電吸附調製雷射器(EML)、以及(iii)外部調製的馬赫-曾德(MZ)。對於標準單模光纖中10Gb/s和1550nm的傳輸，通常假定MZ調製器和EML可具有最長的可達到的距離，通常達到80km。利用被稱為相位整形的雙二進位的特定編碼方案，MZ發射器可達到200km。另一方面，因為直接調製雷射器(DML)的固有時間相關啁啾導致在這個距離之後信號的嚴重失真，所以直接調製雷射器可達到的距離＜5km。
舉例來說，在(i)2002年11月6日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「POWER SOURCE FOR A DISPERSIONCOMPENSATION FIBER OPTIC SYSTEM」、序列號為10/289,944(代理人案號TAYE-59474-00006)的美國專利申請和(ii)2003年10月6日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「FLATDISPERISION FREQUENCY DISCRIMINATOR(FDFD)」、序列號為10/680,607(代理人案號TAYE-59474-00009)的美國專利申請以及(iii)2002年12月3日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「HIGH-SPEED TRANSMISSION SYSTEM COMPRISING ACOUPLED MULTI-CAVITY OPTICAL DISCRIMINATOR」、序列號為10/308,522(代理人案號TAYE-59474-00007)的美國專利申請中公開了用於通過光纖的長距離光波數據傳輸(在10Gb/s下大於80km)的各種系統，其在單模光纖中以10GB/s將DML可達到的距離增加到大於80km，上述美國專利申請通過引用而被結合在此。與這些新穎的系統相關聯的發射器有時被稱為由麻薩諸塞州威爾明頓的Azna LLC出品的啁啾管理雷射器(CML)TM。在這些新的系統中，調頻(AFM)光源後面是光譜整形器(OSR)，其利用調頻來增強調幅信號並且部分補償傳輸光纖中的色散。在一個實施例中，調頻光源可包括直接調製雷射器(DML)。有時被稱為頻率鑑別器的光譜整形器(OSR)可以通過具有波長相關傳輸功能的適當的光學元件來構成。OSR可適用於將調頻轉換成調幅。
在本發明新穎的系統中，調頻光源的啁啾特性被獨立修改並且接著還通過配置OSR被整形以在單模光纖上以10Gb/s和1550nm延伸CMLTM發射器可達到的距離至250km以上。本發明新穎的系統尤其結合了下列美國臨時專利申請所描述的系統的選擇特徵，所述的美國臨時專利申請為(i)2004年2月27日由Yasuhiro Matsui等人提出的、標題為「OPTICAL SYSTEM COMPRISING AN FMSOURCE AND A SPECTRAL RESHAPING ELEMENT」、序列號為60/548,230(代理人案號TAYE-31 PROV)的美國臨時專利申請；(ii)2004年3月18日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「FLATCHIRP INDUCED BY FILTER EDGE」、序列號為60/554,243(代理人案號TAYE-34 PROV)的美國臨時專利申請；(iii)2004年4月28日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「A METHOD OFTRANSMISSION USING PARTIAL FM AND AM MODULATION」、序列號為60/566,060(代理人案號TAYE-37 PROV)的美國臨時專利申請；(iv)2004年5月3日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「ADIABATIC FREQUENCY MODULATION(AFM)」、序列號為60/567,737(代理人案號TAYE-39 PROV)的美國臨時專利申請；(v)2004年5月10日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「FLAT CHIRP INDUCED BY AN OPTICAL FILTER EDGE」、序列號為60/569,769(代理人案號TAYE-40 PROV)的美國臨時專利申請，上述專利申請通過引用而被結合在此。

發明內容
本發明提供了一種光譜整形器(OSR)，所述光譜整形器與調製光源串聯工作，所述調製光源通過修改調製信號的光譜特性導致光傳輸長度遠遠超過色散限制。OSR可以被定義為將光頻相關損耗和頻率相關相位傳遞到輸入光信號上的無源光學元件。本發明還提供了增加對光纖色散的容限以及將部分調頻的信號轉換成基本調幅的信號的光譜整形器系統和調製雷射光源。
光譜整形器(OSR)可以是多種濾波器(如耦合多腔(CMC)濾波器)，以增強將部分調頻的信號轉換成基本調幅的信號的保真度。OSR還可部分地補償光纖的色散。在本發明的一個實施例中，調製雷射光源可以被設置成可轉達地耦合到光學濾波器，其中濾波器適用於鎖定雷射光源的波長以及將部分調頻的雷射信號轉換成基本調幅的信號。
在本發明的一種形式中，提供一種光纖通信系統，其包括光信號源，其適用於接收基本二進位信號並產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將第一信號整形成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便增加第二信號對傳輸光纖中色散的容限。
在本發明的另一種形式中，提供一種光發射器，其包括調頻光源，用於生成第一調頻信號，以及調幅器，用於接收第一調頻信號並且用於生成第二調幅和調頻的信號。
在本發明的又一種形式中，提供一種用於將光信號傳過傳輸光纖的方法，該方法包括接收基本二進位信號；利用基本二進位信號操作光信號源以產生第一信號，所述第一信號是調頻的；使調頻信號通過光譜整形器以便將第一信號整形成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便增加第二信號對傳輸光纖中色散的容限；以及使第二信號通過傳輸光纖。
在本發明的另一種形式中，提供一種用於傳輸基本信號的方法，該方法包括利用基本信號產生調頻信號；以及提供調幅器用來接收調頻信號並且用來生成調幅和調頻的信號。
在本發明的又一種形式中，提供了光纖通信系統，其包括光信號源，其適用於產生調頻信號；以及光譜整形器，其適用於將調頻信號轉換成基本調幅的信號；其特徵在於光信號源的運行特徵和光譜整形器的光學特徵結合以補償光纖中色散的至少一部分。
在本發明的另一種形式中，提供了用於將調幅信號傳過光纖的方法，該方法包括提供雷射器並且提供具有選擇的光學特徵的濾波器；將調幅信號輸入雷射器，並且操作雷射器以便生成相應的調頻信號；使調頻信號通過濾波器以便生成作為結果的信號並將作為結果的信號傳送進光纖；操作雷射器並選擇濾波器以使作為結果的信號被配置成可補償光纖中色散的至少一部分。
在本發明的又一種形式中，提供一種光纖通信系統，其包括光信號源，其適用於產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
在本發明的另一種形式中，提供一種光纖通信系統，其包括適用於接收第一信號並將所述第一信號轉換成第二信號的模塊，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第二信號的頻率特徵被配置成以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
在本發明的又一種形式中，提供一種適用於將第一信號轉換成第二信號的系統，所述第二信號是調幅和調頻的；其改進包括修整所述第二信號的頻率特徵以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
在本發明的另一種形式中，提供一種光纖通信系統，其包括光信號源，其適用於接收基本信號並產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
在本發明的又一種形式中，提供一種光纖通信系統，其包括光信號源，其適用於產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於光譜整形器的頻率相關損耗被調節成以增加第二信號的色散容限。
在本發明的另一種形式中，提供一種光纖系統，其包括光源，其適用於產生調頻數位訊號；其特徵在於所述數位訊號具有時變頻率調製，其在每個1位兩端是基本恆定的並且等於第一頻率以及其在每個0位上是基本恆定的並且等於第二頻率，其中所述第一頻率和所述第二頻率之間的差介於比特率頻率的0.2倍和1.0倍之間。
在本發明的又一種形式中，提供一種用於生成色散容許的數位訊號的方法，該方法包括利用第一數字基本信號調製DFB雷射器以生成第一光學FM信號，其中所述第一FM信號具有被奇數0位分隔的1位之間的為π的相移，以及利用第二數字基本信號調製所述第一光學FM信號的幅度以產生具有高襯比率的第二光信號。


根據在此所描述的實施例，色散補償的光學濾波器的設備和系統以及方法的許多修改、變化和組合是可能的。當連同附圖一起考慮時，根據下面的詳細描述，本發明的上面的描述和許多其他特徵以及伴隨的有點將是顯然的，在附圖中相同的附圖標記指相同的部分，其中圖1說明了伴有調幅和調頻的光學數位訊號(即平頂啁啾)；圖2說明了針對10Gb/s數位訊號的5GHz和10GHz的平頂啁啾值的101位序列的瞬時頻率和相位；圖3說明了傳播之前和之後的具有(CML輸出)和不具有(標準NRZ)平頂啁啾的101位序列；圖4說明了OSR之前的具有絕熱啁啾分布的高斯脈衝以及OSR之後的作為結果的脈衝形狀和平頂啁啾；圖5說明了脈衝的瞬時頻率分布和脈衝的定義；圖6說明了作為瞬時頻率分布的上升時間和下降時間的函數的200km之後的接收器敏感度；圖7說明了具有兩種不同斜率的OSR之後的瞬時頻率分布和強度分布；圖8說明了絕熱啁啾信號的光譜、OSR的光譜以及作為結果的整形光譜；圖9說明了針對各種絕熱啁啾值的17ps/nm/km光纖的200km之後的接收器敏感度，以及信號相對於OSR的光譜移動，在這個實例中OSR為3腔標準濾波器；圖10說明了非高斯OSR的例子和信號相對於OSR光譜的光譜位置；圖11說明了OSR上坡度斜率(slope of slope)的定義；圖12說明了用作OSR的貝塞耳濾波器提供了所期望的坡度斜率；圖13說明了傳過光纖的200km(3400ps/nm)之前和之後的光眼和電眼圖；圖14說明了在雷射器的輸出處具有瞬態啁啾的啁啾管理雷射器(CMLTM)發射器的背對背(back-back)眼圖以及光纖的200km之後的眼圖；圖15說明了2腔標準量具的坡度斜率和測得的斜率；
圖16說明了用作OSR的長短通濾波器的斜率和傳輸；圖17說明了具有其色散分布的OSR的實例；圖18說明了敏感度與具有和不具有所考慮的OSR色散的17ps/nm/km光纖中色散的光纖長度的關係；圖19說明了具有DFB FM調製器的FM源和獨立的調幅器；圖20說明了具有調製的DFB和集成的電吸附調製器的FM源；圖21說明了AM和FM信號的時間分布；以及圖22說明了具有帶寬限制OSR或濾波器的光學FM/AM源。
具體實施例方式
在本發明的一個實施例中，CMLTM生成具有伴隨的調幅和調頻的數字光信號，以使在位的光學相位之間提供特定的相關。這種相位相關提供了作為結果的光信號對光纖中色散的高容限，進一步延伸了CMLTM可達到的距離。
在本發明的一個優選實施例中，CMLTM由直接調製DFB雷射器和光譜整形器(OSR)組成。利用電學數位訊號調製分布反饋(DFB)雷射器，其中數位訊號用1位和0位表示。DFB雷射器被偏置高於其閾值，比如為80mA，並且其通過相對較小的電流調製而被調製；作為結果的光信號具有調幅(AM)，1位具有比0位大的幅度。1位與0位的幅度比率通常被稱為消光率(ER)。重要的是，調製的光信號具有被稱為絕熱啁啾的調頻分量，其伴隨調幅並且幾乎具有相同的時間分布，其中的實例在圖1中被示出。光學輸出的消光率(ER)可以在取決於雷射器的FM效率的範圍內變化，雷射器的FM效率被定義為絕熱啁啾與調製電流的比率(GHz/mA)。更高的調製電流增大ER以及絕熱啁啾。
直接調製雷射器的啁啾特性是已知的。在利用電學數位訊號調製雷射器時，它的瞬時光頻在兩個極端之間變化，其對應於1s和0s，並且頻率變化的差被稱為絕熱啁啾。除了近似依從強度分布的絕熱啁啾之外，還存在有在1至0和0至1的位轉換時被稱為瞬態啁啾的瞬態頻率分量。瞬態啁啾的量值可以通過調節雷射器相對於調製電流的偏置來控制。在本發明的一個實施例中，通過使用高偏置和小調製使瞬態啁啾分量最小化。接著將信號傳過光譜整形器(OSR)，如具有銳角坡度的光學帶通濾波器的邊緣。OSR修改輸入光信號的頻率分布，生成如圖1所示的平頂和方形頻率分布。如下所述，在本發明的優選實施例中，作為結果的平頂啁啾的量值被選擇成以使其提供位之間的特定相位相關。假定FM效率值為ηFM，所期望的絕熱啁啾Δυ確定調製電流Δi＝Δv/ηFM，其又確定了消光率ER=10log(Ib-Ith+iIb-Ith-i),]]>其中Ib是偏流，並且Ith是雷射器的閾值電流。OSR之後的平頂啁啾的量值由雷射器輸出處的絕熱啁啾的量值和OSR的斜率來確定。對於10Gb/s NRZ信號來說，例如，所期望的絕熱啁啾是～4.5GHz並且對於具有～0.2GHz/mA的FM效率的DFB雷射器來說ER為～1dB。使這個光信號通過具有大約2.3dB/GHz的平均斜率的OSR增加這個啁啾量值達到約5GHz。該值的顯著性是如下所述的位之間所期望的相位相關。
本發明的一個重要方面是如下的實現當光信號的頻率隨時間變化時，由於啁啾，取決於位周期、升降時間和啁啾量，位的光學相位同樣變化。應當注意的是，在監控為正弦波的光學載波時，在某些時間點，可觀察到相位是載波上的特定位置。波峰和波谷之間的相位差比如為π。頻率描述了峰值之間的間隔；更高的頻率意味著波正在聚束並且每單位時間有更多的波峰通過。在數學上，相位是光頻的時間積分。在雷射器被具有位周期T的數位訊號調製時，兩個位之間的光學相位差取決於平頂啁啾，以及取決於位之間的總時間差。正如在下面的實例中所示出的，這個相位差可用來增強信號在光纖中的傳播。
光電場的特徵在於，幅度包絡和時變相位以及載頻如下E(t)＝A(t)exp(-iω0t+iφ(t))(1)其中A(t)是幅度包絡，ω0是光學載頻，並且(t)是時變相位。
例如，對於無啁啾或所謂轉換受限的脈衝來說，時變相位為零。瞬時頻率由下列方程來定義f(t)=-12d(t)dt---(2)]]>要注意的是方程2中的負號基於將載頻取為負頻率的複數記法約定。因此，光場上兩個時間點之間的光學相位差由下式給出=(t2)-(t1)=2t1t2f(t)dt---(3)]]>考慮在CMLTM的輸出處101位序列具有某一量值的平頂啁啾。將1位的頻率作為基準頻率，可獲得下面在5GHz和10GHz的平頂啁啾值的10Gb/s數位訊號(100ps脈衝持續時間)的兩種情形中示出的曲線圖。脈衝被假定具有理想的方形幅度以及100ps持續時間的平頂啁啾。很顯然，對於5GHz的平頂啁啾，存在有被單個零分隔的兩個1位之間為π的相移。
Δφ＝2πx5GHzx100ps＝π(4)遵循方程3和4，被兩個0位分隔的兩個1位之間的相移為2π，並且被三個0位分隔的兩個1位之間的相移為3π，等等。通常，對於5GHz啁啾以及10Gb/s信號來說，被奇數0位分隔的兩個1位的相位差為π。對於10GHz啁啾和10Gb/s方形脈衝來說，被奇數0位分隔的1位是同相位的，即相位差為2π。
當具有5GHz平頂啁啾的101位序列被傳過色散光纖時，實現該相移的顯著性，其中每個脈衝因其有限的帶寬而加寬。圖3示出了π相移導致兩個位在0位的中心處破壞性幹擾，因此通過接收器處的判定電路保持1和0位是可辨別的。判定閾值選擇閾值電壓，超過閾值電壓，所有信號被計為1位；低於閾值電壓，它們被計為0位。因此，相移有助於區分1位和0位並且脈衝加寬不會減少針對該位序列的BER。因此，基於本發明的優選實施例，所創建的π相移增加了對色散的容限。對於中間啁啾值，存在有局部幹擾，其足以延伸傳輸距離，但是未達到上述情形中的距離。
光譜整形在本發明的一個實施例中，所生成的FM調製信號通過光譜整形器以便改變1位和0位兩端信號的瞬時頻率分布，以這樣的一種方式以便增加信號對色散的容限。在現有技術中，如由R.E.Epworth提出的英國專利GB 2107147A，來自FM源的信號被過濾以產生強度調製，其通過濾波器之後的調製深度高於其通過濾波器之前的調製深度。在本發明中，不是在調幅中單獨增加光譜整形，而是利用光譜整形器(OSR)可以獲得光譜整形。在本發明的一個實施例中，輸出信號的瞬時頻率分布在OSR之後於其位兩端被修改，以便增加無失真傳播距離。
在本發明的優選實施例中，半導體雷射器被數字基本信號直接調製以產生具有絕熱啁啾的FM調製信號。雷射器的輸出接著通過OSR，在這個實例中，OSR可以是在其傳輸邊緣處使用的3腔標準濾波器。調頻光源(如直接調製雷射器)的啁啾輸出是絕熱的。這意味著脈衝的時間頻率分布具有與脈衝的強度分布基本相同的形狀。
在優選實施例中，正如通過引用而被結合在此的2004年3月18日由Daniel Mahgerefteh等人提出的、標題為「FLAT CHIRP INDUCEDBY FILTER EDGE」、序列號為60/554,243(代理人案號TAYE-34PROV)的美國臨時專利申請所描述的，OSR將絕熱啁啾轉換成平頂啁啾。
圖4示出了OSR之前或之後的高斯脈衝的光強度和瞬時頻率分布。高斯脈衝具有OSR之前的絕熱啁啾，即它的瞬時頻率分布具有與其強度分布相同的高斯形狀。在OSR之後，幅度和瞬時頻率的分布都被改變。背景中峰值功率-功率的比率(消光率)被增加，並且在這個實例中脈衝稍微變窄。本發明的重要方面是圖4中用虛的水平綠線表示的由通過OSR導致的平頂瞬時頻率分布。在信號光譜的光譜位置與OSR傳輸的邊緣對準時產生平頂啁啾。最佳位置取決於絕熱啁啾和OSR傳輸邊緣的斜率。
平頂啁啾脈衝的瞬時頻率分布的特徵在於平頂的斜率、、持續時間、下降時間和上升時間，以及圖5所示的平頂啁啾值。斜率又可以通過兩個頻率值f2和f1來定義。在本發明的實施例中，頻率分布的頂帽部分的斜率、上升時間、下降時間、持續時間相對於幅度分布的上升時間、下降時間、持續時間而被調節，以便於增加信號的的傳輸距離超過色散限制。
整形脈衝的瞬時頻率分布的重要性可通過示出這種光譜整形的10Gb/s脈衝傳過具有17ps/nm/km色散的色散光纖的200km之後的比特誤差率的模擬來認識。圖6示出了如在OSR之後信號的瞬時頻率分布中測得的給定的平頂啁啾值。在這種情形中，可通過改變上升時間和下降時間來優化BER敏感度。同樣地，對於瞬時頻率分布的給定的上升時間和下降時間，可以在3GHz至10GHz的範圍內改變啁啾值以便於在傳過光纖之後獲得所期望的BER敏感度。
根據這個實例的計算可得出下面的結論(i)OSR之後的最佳絕熱啁啾是5GHz，具有較短的瞬時頻率分布的上升時間和下降時間；這在光纖傳播之後獲得了最低敏感度；(ii)3-10GHz範圍內的任何啁啾可用來相對於無啁啾的情形延伸傳輸。不得不基於絕熱啁啾值來調節上升時間和下降時間。在上面的實例中，小於30ps的上升時間和下降時間總是最佳的；以及(iii)通過增加OSR傳輸分布的斜率(以dB/GHz計)可減小瞬時頻率的上升時間和下降時間。頻率分布的平頂部分的斜率由OSR的色散來確定並提供了進一步的色散容限。
圖7示出了另一個實施例，其中瞬時頻率分布的上升時間和下降時間在OSR之後通過增加OSR的斜率(以dB/GHz計)而被減小，在這裡被減小到1/2。在本發明的一個實施例中，調頻信號的輸出通過OSR並且頻率分布的上升時間和下降時間通過增加OSR的斜率(以dB/GHz計)而被減小。
光譜變窄具有相同數字信息的同時調頻和調幅減少了信號的光學帶寬並且抑制了載頻。這種效應對於等於1/2比特率頻率的啁啾值(即針對10Gb/s的5GHz啁啾)來說最明顯。這對應於被奇數0位分隔的1位之間的0至π的相位改變，即其他隨機位序列的相位之間的最佳相關。對於介於比特率頻率的20％至80％之間的啁啾值的近似範圍(針對10Gb/s比特率的2-8GHz)，載波被顯著抑制並且光譜變窄。對於等於0的啁啾值或者對於等於比特率頻率的頻率的啁啾，載波被呈現並且光譜被再次加寬。這是因為所有脈衝的相位對於這兩種情形來說相等並且相位相關消失。如圖8所示，通過應用調頻和調幅的光譜變窄使得高頻一側的光譜變窄。要注意的是，在這個實例中，針對10Gb/s，啁啾是～7.5GHz。信號相對於OSR峰值傳輸的光譜位置被調節，以使光譜位於OSR的低頻邊緣。這進一步減小了低頻一側的光譜寬度。減小光譜帶寬延伸了傳輸距離。
在本發明的一個實施例中，OSR的帶寬(BW)小於比特率。數位訊號的光譜由數字信息的光譜和脈衝形狀的傅立葉變換的乘積來確定。利用給出如上所述的被奇數0位分隔的1位之間為π的相移的正確的FM調製量(針對10Gb/s數據率為5GHz的啁啾)減小了信息BW。為了增加對色散的容限，仍有必要減小脈衝形狀的光譜。在本發明的優選實施例中，通過帶寬限制OSR實現這一點。
圖8示出了對於給定的絕熱啁啾值，信號相對於OSR峰值傳輸的光譜位置可以被調節以增加傳輸距離。圖8示出了發射器處的(背對背)以及傳過具有17ps/nm/km色散的光纖的200km之後的對於10Gb/s信號的敏感度，其為相對於OSR的光譜移動的函數。敏感度被定義為達到10-12的比特誤差率所需要的平均光功率(以dBm計)。在這個實例中，OSR是3腔標準量具。因此，本發明的實施例調節調頻光源的絕熱啁啾以及作為結果的光譜相對於OSR的光譜位置，以便於在傳過色散光纖之後取得所期望的比特誤差率。
圖9示出了由非高斯形狀的帶通濾波器構成的OSR的實例。圖9示出了以dB標度的傳輸分布以及OSR的導數(derivative)或頻率相關斜率。圖9還示出了要被整形的輸入FM信號的光譜位置。本發明的優選實施例是，OSR上的FM信號的最佳光譜位置使得1s峰值頻率接近OSR的傳輸分布的峰值對數導數。在這個實例中，在dB標度上導數是非線性的，表明OSR具有非高斯光譜分布。高斯OSR將具有作為頻率的函數的線性斜率。圖9還示出了在OSR之後基本上被減小的輸入FM信號的時鐘頻率分量的位置。這又減小了OSR之後作為結果的第二信號的RF光譜中的時鐘頻率分量。在這個實例中，峰值斜率是2.7dB/GHz，並且在這種情形中OSR的3dB帶寬是8GHz。
對OSR來說，本發明的實施例還減小了OSR之後作為結果的信號的RF光譜中的時鐘頻率分量，對於10Gb/s NRZ信號來說是10GHz。
最佳OSR形狀是發射器在其輸出處(背對背)以及傳輸之後具有良好性能的那一種。通過具有眼圖中最小的位失真來確定背對背性能，同時由低色散罰值來確定傳輸後的性能。正如通過引用而被結合在此的美國臨時專利申請序列號為60/554,243(代理人案號TAYE-34 PROV)和序列號為60/629,741(代理人案號TAYE-48PROV)所描述的，某一濾波器斜率值被要求將絕熱啁啾輸入信號轉換成具有平頂啁啾的信號。其還表明OSR將輸入脈衝的幅度的第一導數轉換成邊緣處的藍移瞬態啁啾。對於最佳斜率值，附加的瞬態啁啾增加了邊緣處的啁啾以產生幾乎平頂啁啾。
美國臨時專利申請序列號為60/554,243(代理人案號TAYE-34PROV)和序列號為60/629,741(代理人案號TAYE-48 PROV)公開了OSR的有效參數是其坡度斜率。如圖11所示，正如在本發明所定義的，坡度斜率(SoS)是傳輸的峰值對數導數(以dB/GHz計)與該峰值距傳輸峰值的頻率偏移(以GHz計)的比率。在本發明的一個實施例中，OSR的坡度斜率被調節以優化背對背發射器BER並減小光纖傳輸之後的BER。例如，如果坡度斜率大約在0.38dB/GHz2至0.6dB/GHz2的範圍，對於10Gb/s發射器來說，良好的背對背眼圖以及傳輸之後的低BER可被獲得。另外，接近傳輸中心的OSR的斜率需要近似為線性的。與線性的偏差在作為結果的輸出眼圖中引入了失真，並因此導致增加的比特誤差率。線性斜率對應於圓頂形狀濾波器。所以，比如在中心附近具有接近零斜率的平頂濾波器是不合要求的。帶通OSR的3dB帶寬不得不在比特率的65％至90％的範圍內。
如圖12所示，這種OSR的兩個實例是具有6GHz或5.5GHz帶寬的2nd階貝塞耳濾波器。2nd階貝塞耳濾波器的形狀對本領域的技術人員來說是公知的並且在數學上由下式來描述T(p)=13+3p+p2---(6)]]>其中p＝2if/Δf3dB。在這裡T是場傳輸，f是距濾波器中心的光頻偏移，以及Δf3dB是濾波器的3dB帶寬。測得的量是濾波器的光傳輸，其在方程6中是場傳輸的絕對值平方|T(p)|2並被繪製在圖12中。貝塞耳濾波器通常被用作電學的低通濾波器，因為其使得帶通中的失真最小。在本發明的一個實施例中，貝塞耳濾波器是光學濾波器並且選擇它是因為其提供了所期望的坡度斜率和接近其峰值傳輸的線性斜率。具有6GHz帶寬的2nd階貝塞耳濾波器的坡度斜率是0.46dB/GHz2，並且5.5GHz帶寬的2nd階濾波器的坡度斜率是0.57dB/GHz2。這些實例表明濾波器的帶寬可以被調節以將SoS變為所期望的值。
圖12還示出了可依照本發明使用的濾波器的另一個實例是，具有7.5GHz帶寬的4th階貝塞耳濾波器。該OSR具有0.41dB/GHz2的坡度斜率。4th階貝塞耳濾波器的場傳輸作為歸一化頻率的函數由下式給出T(p)=115+15p+6p2+p3---(7)]]>圖13示出了背對背以及經過具有3400ps/nm色散的光纖的200km之後所計算的眼圖的實例。在這個實例中，使用了具有5.5GHz帶寬的2nd階貝塞耳濾波器。左列的眼圖是發射器(頂部)的背對背光眼(所謂的O-眼)和傳過200km(3400ps/nm)之後的眼圖。右列的眼圖是具有典型的～8GHz帶寬的光電轉換器之後測得的眼圖，其被稱為電眼(E-眼)。電眼在接收器的輸出處，其將光信號轉換成電信號並將其提供給判定電路用於區分1和0位。
除絕熱啁啾之外，直接調製雷射器還產生瞬態啁啾，其發生在1至0和0至1位轉換處。在常規的直接調製雷射器中，瞬態啁啾是有害的，因為它加速了脈衝失真並增加了傳輸後的EBR。然而，在本發明中，已經發現，在作為FM源使用時，其中直接調製雷射器後面是OSR，雷射器輸出處的某些瞬態啁啾是所期望的。圖14示出了依照本發明的發射器的模擬結果。在這個實例中，雷射器的絕熱啁啾是4.5GHz，並且OSR是在其傳輸邊緣附近操作的2腔標準濾波器。
圖14示出了10Gb/s發射器在其輸出處(背對背)的眼圖，以及傳過具有3400ps/nm色散的光纖的200km之後的眼圖。OSR之前的雷射器輸出處的瞬態啁啾接近零(～0.2GHz)(左列)或為2GHz(右列)。參看圖14，很顯然，具有2GHz瞬態啁啾的情形產生較少失真的背對背眼圖。在具有2GHz瞬態啁啾的情形中，200km光纖之後的眼圖同樣更加張開，並且具有更少的碼間幹擾(ISI)。因此，本發明的一個實施例調節調頻光源的瞬態啁啾以及光譜整形器的坡度斜率，以獲得具有最小失真的所期望的發射器輸出，並且增加超過色散限制的發射器的無錯誤傳播長度。
實際上，光學濾波器(如多腔標準量具)可能不具有所期望的傳輸形狀和坡度斜率。因此，在本發明的另一個實施例中，射到濾波器的光信號的射束髮散和入射角被調節以獲得所期望的SoS。圖15示出了2腔標準量具的測得的斜率以及作為入射角的函數的坡度斜率的實例。峰值斜率最初因為增加的角度而減小，達到最小值，然後再次增加。正如通過引用而被結合在此的2004年10月25日由Kevin McCallion等人提出的、標題為「SPECTRAL RESPONSEMODIFICATION VIA SPATIAL FILTERING WITH OPTICALFIBER」、序列號為60/621,755(代理人案號TAYE-47 PROV)的美國臨時專利申請所描述的，斜率以較大角度增加是由空間濾波器引起的。對於相同的角度範圍，因為峰值位置隨增加的角度而增加，坡度斜率從0.75dB/GHz2單調減小至0.35dB/GHz2。在這個實例中，通過將入射角調節到1.5至2度來獲得0.45dB/GHz2的最佳值。
在上述的實例中，光譜整形器(OSR)是多腔標準濾波器。如圖16所示，在本發明的另一個優選實施例中，OSR可以是長短通濾波器。長短通濾波器對頻率範圍以及在峰值傳輸的一側上的邊沿上的頻率具有基本平坦的傳輸。在這種情形下，第一光信號的位置將基本上位於傳輸坡度上。
OSR色散OSR還可提供某些色散補償以及光譜整形。圖17示出了濾波器的傳輸特徵及其相應的色散分布。
濾波器色散可補償部分的光纖色散。例如，如果雷射器頻率光譜基本上與正常的色散峰值重疊，具有負色散，則具有正色散的標準單光纖的傳輸被延伸。如果雷射器頻率光譜基本上與異常的色散峰值重疊，其中色散為正，則其減少具有正色散的標準光纖的傳輸距離，但是延伸負色散光纖(如色散補償光纖(DCF))的可達到的距離。圖18示出了針對具有和不具有色散的OSR的情形的作為光纖距離的函數的敏感度。雷射器光譜基本上與OSR的負色散峰值重疊。如圖18所示，負距離表示具有該長度的負色散的光纖。所以，比如，-100km表示具有-17ps/nm/km色散的100km色散補償光纖。
FM源本發明教導了用於生成具有高消光率(ER)的色散容許的FM信號的多種方法。在本發明的一個優選實施例中，以兩個步驟生成FM信號。
首先，選擇基本數位訊號以調製直接調製的DFB雷射器，以便生成具有絕熱啁啾的FM信號，以使被奇數0位分隔的兩個1位之間的相位差是π的奇數倍。作為實例，對於具有100ps脈衝和近似方形的瞬時頻率分布的10Gb/s NRZ信號來說，這是5GHz。
其次，如圖19所示，作為結果的光信號被發送傳過第二調幅器，如LiNbO3調製器或電吸附調製器。調幅器被第二數字基本信號所調製，所述第二數字基本信號是第一數字基本信號的複製品。取決於調製器的轉換函數，提供給調製器的基本信號可相對於調製雷射器而被轉化。事情就是這樣，比如，如果更高的信號增加了調製器的損耗。因此，高信號產生來自雷射器的更高幅度的光信號並且相應的低信號被供給調製器。AM調製器可以是多種光學調幅器，如LiNbO3調製器或電吸附調製器。如圖20所示，DFB和EA可以被集成在同一晶片上。
在本發明的一個優選實施例中，提供給雷射器和調製器的第一和第二基本信號可分別適用於生成FM和AM信號。如圖21所演示的，這些FM和AM信號在時間分布上是不同的，因為可能在兩個數字基本信號之間存在有相位差。此外，第一信號的瞬時頻率的上升時間和下降時間以及作為結果的第二信號的上升時間和下降時間在AM調製器之後可能是不同的。另外，FM和AM脈衝分布的持續時間可能是不同的。正如上面的規定和實例所描述的，在本發明的優選實施例中，持續時間、上升時間和下降時間、絕熱啁啾、調幅深度以及兩個數字基本信號之間的相位延遲被改變，以便增加傳輸信號對光纖色散的色散容限。針對頻率和幅度分布的這些參數在圖21中被定義。
在本發明的另一個實施例中，以及如圖22所示，可能存在有放置在上述的FM/AM源之後的帶寬限制濾波器或OSR。OSR或濾波器被選擇成以減小比如針對10Gb/s NRZ信號在比特率頻率10GHz下或高於10GHz下的光頻分量。
參數範圍在本發明的各種實施例中，對於信號的更長距離的傳輸，光譜整形器之後的性能需要被優化，導致下列優選的特徵(i)AM ER＜3dB(即雷射器的強度輸出的消光率優選地小於3dB以便於使瞬態啁啾最小)；(ii)絕熱啁啾的範圍在2.5-7.5GHz(即對於最佳傳輸來說雷射器的輸出的絕熱啁啾Δf＝f1-f0≈2.5-7.5)；以及
(iii)光譜整形器帶寬的範圍是5-10GHz(即OSR具有5-10GHz的濾波器帶寬以使光譜變窄效應最大化)。
修改將會意識到，由於本公開內容，本發明另外的實施例對本領域的技術人員來說是顯而易見的。將會理解，本發明不受限於這裡所公開的和/或附圖所示出的特定結構，而且包含屬於本發明範圍的任何修改或等同物。
權利要求
1.一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於接收基本二進位信號並產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號整形成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便增加所述第二信號對傳輸光纖中色散的容限。
2.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使所述第二信號的頻移基本上等於所述基本數位訊號的比特率頻率的1/2。
3.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移包括絕熱啁啾分量。
4.如權利要求3所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移還包括瞬態啁啾分量。
5.如權利要求4所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的瞬態啁啾分量的頻移介於所述基本數位訊號的比特率頻率的大約0％至大約30％之間。
6.如權利要求4所述的光纖通信系統，其中所述基本數位訊號的比特率約為10Gb/s，以及所述第一信號的瞬態啁啾分量的頻移為大約0至大約3GHz。
7.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布基本上是平頂的。
8.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使所述第二信號的頻移介於所述基本數位訊號的比特率頻率的大約25％至大約75％之間。
9.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位的相位差為π。
10.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位的相位差介於大約π/2至大約3π/2之間。
11.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使所述第二信號的頻移基本上等於所述比特率頻率的1/2的奇數倍。
12.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位的相位是相位差π的奇數倍。
13.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移被調節成以使所述第二信號的頻移(Δf)與所述第二信號的0位的持續時間T0的乘積基本上等於1/2的奇數倍。
14.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的消光率大於或等於約10dB。
15.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的消光率介於大約10dB至大約13dB之間。
16.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻移和所述第二信號的佔空比被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位之間的相位差基本上等於π。
17.如權利要求16所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布基本上是平頂的。
18.如權利要求16所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的頻率分布基本上不是平頂的。
19.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的上升時間和下降時間比所述第二信號的幅度分布的上升時間和下降時間更快。
20.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的上升時間和下降時間比所述第一信號的頻率分布的上升時間和下降時間更快。
21.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的上升時間比所述第二信號的幅度分布的上升時間更快。
22.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的下降時間比所述第二信號的幅度分布的下降時間更快。
23.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的上升時間比所述第一信號的頻率分布的上升時間更快。
24.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的下降時間比所述第一信號的頻率分布的下降時間更快。
25.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述頻率分布的平頂部分的持續時間足夠寬，以基本包含所述第二信號的幅度分布。
26.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述頻率分布的平頂部分的持續時間只包含所述第二信號的幅度分布的中間部分。
27.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的1位的中間部分具有與相同位的翼部不同的頻率。
28.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的幅度分布的中間部分具有與中間部分任何一側上的翼部不同的頻率。
29.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的1位脈衝具有幅度分布和頻率分布，其中所述頻率分布是平頂的，並且其中所述幅度分布的翼部位於所述頻率分布的平頂部分的外部。
30.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的幅度分布不同於它的頻率分布。
31.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的平頂部分的持續時間包含所述第二信號的幅度分布的中央部分。
32.如權利要求31所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的幅度分布包括具有與所述第二信號的幅度分布的中央部分不同的頻率的翼部。
33.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的光譜位置被調節成以位於所述光譜整形器的傳輸邊緣。
34.如權利要求33所述的光纖通信系統，其中所述第一信號的光譜位置基本上接近所述光譜整形器的傳輸分布的峰值對數導數。
35.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器的坡度斜率被調節成以同時優化傳過色散光纖之前和之後的所述第二信號的比特誤差率。
36.如權利要求35所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器的坡度斜率介於大約0.38dB/GHz2和大約0.6dB/GHz2之間。
37.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器的3dB帶寬介於所述第一信號的比特率的大約65％和大約90％之間。
38.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器的場傳輸分布是二階貝塞耳濾波器的場傳輸分布。
39.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中接近其傳輸峰值的所述光譜整形器的傳輸分布的對數斜率基本上是線性的。
40.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器的傳輸分布是四階貝塞耳濾波器的場傳輸分布。
41.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光信號源是半導體雷射器。
42.如權利要求41所述的光纖通信系統，其中所述雷射器的偏置和所述基本二進位信號的幅度被調節成以同時改進傳過色散光纖之前和之後的所述第二信號的比特誤差率。
43.如權利要求41所述的光纖通信系統，其中所述雷射器的偏置和所述基本二進位信號的幅度被調節成以改進傳過色散光纖之後的所述第二信號的比特誤差率。
44.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中射到所述光譜整形器的所述第一光信號的射束髮散和入射角中的至少一個被調節成以獲得所期望的第二信號。
45.如權利要求44所述的光纖通信系統，其中入射角介於大約1.5和大約2度之間。
46.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器是多腔標準濾波器。
47.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述光譜整形器是長短通濾波器。
48.如權利要求1所述的光纖通信系統，其中所述第二信號的頻率分布的上升時間和下降時間通過調節所述光譜整形器的傳輸分布的斜率(dB/GHz)而被調節。
49.一種光發射器，包括調頻光源，用於生成第一調頻信號，以及調幅器，用於接收所述第一調頻信號並且用於生成第二調幅和調頻的信號。
50.如權利要求49所述的光發射器，其中利用第一數位訊號來調製所述調頻光源以及利用第二數位訊號來調製所述調幅器。
51.如權利要求50所述的光發射器，其中所述第一和第二數位訊號代表相同的數字數據。
52.如權利要求51所述的光發射器，其中所述第一和第二數位訊號彼此是邏輯反相的。
53.如權利要求51所述的光發射器，其中所述第一光源是半導體雷射器。
54.如權利要求53所述的光發射器，其中所述第一光源是分布反饋雷射器。
55.如權利要求51所述的光發射器，其中所述調幅器是鈮酸鋰調製器。
56.如權利要求51所述的光發射器，其中所述調幅器是電吸附調製器。
57.如權利要求54所述的光發射器，其中所述調幅器是電吸附調製器。
58.如權利要求57所述的光發射器，其中所述分布反饋雷射器和所述電吸附調製器被集成在相同襯底上。
59.如權利要求5 1所述的光發射器，其中調頻光源被第一數位訊號調製以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的兩個1位之間的相位差是π的奇數倍。
60.如權利要求51所述的光發射器，其中所述調頻光源被所述第一數位訊號調製以使所述第二光信號的頻移介於所述第一數位訊號的比特率頻率的大約25％和大約75％之間。
61.如權利要求51所述的光發射器，其中所述第一調頻信號以及第二調幅和調頻的信號具有不同的時間分布。
62.如權利要求5 1所述的光發射器，其中所述第一數位訊號和所述數位訊號具有不同的時間分布。
63.如權利要求51所述的光發射器，其中所述持續時間、上升時間、下降時間、絕熱啁啾、調幅深度、以及兩個數字基本信號之間的相位延遲中的至少一個被調節成以便增加所述第二信號對光纖色散的色散容限。
64.如權利要求49所述的光發射器，還包括光譜整形器，用於接收所述第二調幅和調頻的信號。
65.一種用於將光信號傳過傳輸光纖的方法，所述方法包括接收基本二進位信號；利用所述基本二進位信號操作光信號源以產生第一信號，所述第一信號是調頻的；使所述調頻信號通過光譜整形器以便將所述第一信號整形成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便增加所述第二信號對傳輸光纖中色散的容限；以及使所述第二信號通過傳輸光纖。
66.如權利要求65所述的方法，其中所述第一信號的頻移被調節成以使所述第二信號的頻移基本上等於所述基本數位訊號的比特率頻率的1/2。
67.如權利要求65所述的方法，其中所述第一信號的頻移包括絕熱啁啾分量。
68.如權利要求65所述的方法，其中所述第二信號的頻率分布基本上是平頂的。
69.如權利要求65所述的方法，其中所述第一信號的頻移被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位的相位差為π。
70.如權利要求65所述的方法，其中所述第一信號的頻移被調節成以使在所述第二信號中，被奇數0位分隔的1位的相位差介於大約π/2至大約3π/2之間。
71.一種用於傳輸基本信號的方法，所述方法包括利用基本信號產生調頻信號；以及提供調幅器用來接收所述調頻信號並且用來生成調幅和調頻的信號。
72.一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於產生調頻信號；以及光譜整形器，其適用於將所述調頻信號轉換成基本調幅的信號；其特徵在於所述光信號源的運行特徵和所述光譜整形器的光學特徵結合以補償光纖中色散的至少一部分。
73.一種用於將調幅信號傳過光纖的方法，所述方法包括提供雷射器並且提供具有選擇的光學特徵的濾波器；將所述調幅信號輸入雷射器，並且操作所述雷射器以便生成相應的調頻信號；使所述調頻信號通過所屬濾波器以便生成作為結果的信號並將所述作為結果的信號傳送進所述光纖；操作所述雷射器並選擇所述濾波器，以使所述作為結果的信號被配置成可補償所述光纖中色散的至少一部分。
74.一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成，以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
75.一種光纖通信系統，包括適用於接收第一信號並將所述第一信號轉換成第二信號的模塊，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第二信號的頻率特徵被配置成以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
76.一種適用於將第一信號轉換成第二信號的系統，所述第二信號是調幅和調頻的；其改進包括修整所述第二信號的頻率特徵以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
77.一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於接收基本信號並產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便延伸所述第二信號的幅度特徵下降超過給定量之前所述第二信號沿著光纖可行進的距離。
78.一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於產生第一信號，所述第一信號是調頻的；以及光譜整形器，其適用於將所述第一信號轉換成第二信號，所述第二信號是調幅和調頻的；其特徵在於所述光譜整形器的頻率相關的損耗被調節成以增加所述第二信號的色散容限。
79.一種光纖系統，包括光源，其適用於產生調頻數位訊號；其特徵在於所述數位訊號具有時變頻率調製，其在每個1位兩端是基本恆定的並且等於第一頻率以及其在每個0位上是基本恆定的並且等於第二頻率，其中所述第一頻率和所述第二頻率之間的差介於比特率頻率的0.2倍和1.0倍之間。
80.一種用於生成色散容許的數位訊號的方法，所述方法包括利用第一數字基本信號調製DFB雷射器以生成第一光學FM信號，其中所述第一FM信號具有被奇數的0位分隔的1位之間的為π的相移，以及利用第二數字基本信號調製所述第一光學FM信號的幅度以產生具有高襯比率的第二光信號。
全文摘要
一種光纖通信系統，包括光信號源，其適用於接收基本二進位信號並產生第一調頻信號；以及光譜整形器或調幅器，其適用於將第一信號整形成第二調幅和調頻信號；其特徵在於，所述第一信號的頻率特徵和所述光譜整形器的光學特徵使得所述第二信號的頻率特徵被配置成以便增加第二信號對傳輸光纖中色散的容限。在本發明的另一種形式中，提供了一種發射基本信號的方法，其包括利用基本信號產生調頻信號；以及提供調幅器以接收調頻信號並生成調幅和調頻信號。
文檔編號H04B10/2513GK101073210SQ200580012705
公開日2007年11月14日 申請日期2005年2月28日 優先權日2004年2月27日
發明者D·馬哈格裡夫特, Y·馬特休, X·鄭, B·詹森, D·沃克, P·塔耶巴蒂 申請人:阿茲納有限責任公司