光濾波器端部引發的平頂啁啾的製作方法

2023-10-17 08:11:39 3

專利名稱:光濾波器端部引發的平頂啁啾的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及信號傳輸，更具體的，涉及光信號的傳輸。
背景技術：
數字發射機的質量和性能由發射的數位訊號在沒有嚴重失真的情況下能夠傳播的距離決定。這通常指色散極限達到約1dB的傳播距離。在標準的1550nm單模光纖中，在色散罰值達到約1dB之前，標準的10Gb/s光數字發射機(如外部調製源)能夠傳播約50km的距離。這個距離通常稱為色散極限。色散極限由數位訊號是變換受限的基本假設確定，即信號的各個位不具有時變相位，信號的位周期為100ps，或者，對於10Gb/s的發射機，其位周期為1/(位速率)。
在丹尼爾·麥吉爾福特等人於2005年02月28號提交的、序列號為11/068032、標題為「包含FM源和光譜整形組件的光系統(OPTICAL SYSTEM COMPRISING AN FM SOURCE AND ASPECTRAL RESHAPING ELEMENT)」的審理中的在先美國專利申請(卷宗號TAYE-31)和/或丹尼爾·麥吉爾福特等人於04年04月28號提交的、序列號為60/566060、標題為「使用部分FM和AM調製的傳輸方法(METHOD OF TRANSMISSION USING PARTIAL FMAND AM MODULATION」的審理中的在先美國臨時專利申請(卷宗號TAYE-37 PROV)中，公開了一種基於AM信號的FM調製來產生色散容限得到增加的光信號的方法。此處通過引用將上述兩項專利申請併入本文之中。本發明的優選實施例是一種包含直接調製的雷射器與隨後的光譜整形器(OSR)的新型發射機。麻薩諸塞州Wilmington的Azna LLC公司有時稱該發射機為啁啾管理雷射器(CMLTM)。CMLTM的一個重要方面是產生具有平頂的瞬時頻率曲線的AM信號，其中，相對於所述信號的強度曲線，所述頻率曲線具有較快的上升時間和下降時間。

發明內容本文公開了通過使用由邊沿濾波器形成的光譜整形器將來自直接調製雷射器(或其他FM源)的絕熱啁啾輸出信號轉換成平頂的瞬時頻率的設備和方法。在這方面，應把平頂頻率曲線與絕熱頻率曲線區分開來；對於具有平頂啁啾的光信號，其強度曲線基本上由頻率曲線包圍，因此幾乎所有的強度曲線均具有相同的恆定頻率。相反，對於絕熱啁啾，強度和頻率具有幾乎相同的時間曲線。
在本發明的一種形式中，提供了一種光纖通信系統，該系統包括光信號源，該信號源適於產生二進位調幅信號；和光譜整形器，適於接收調幅信號和在該信號發生0至1和1至0的過渡處改變信號的瞬時頻率，以改變該信號的瞬時頻率，使得後者在1脈衝的持續時間內基本為恆定。
在本發明的另一種形式中，提供了一種光纖通信系統，該系統包括光信號源，適於產生具有第一絕熱瞬時頻率曲線的二進位調幅信號；和光譜整形器，適於接收該信號和將上述第一絕熱瞬時頻率曲線變成第二種基本為平頂的瞬時頻率曲線。
在本發明的另一種形式中，提供了一種光纖通信系統，該系統包括光信號源，適於接收基帶信號和產生經過調幅的第一信號，該信號具有第一絕熱瞬時頻率曲線；和OSR，適於將所述第一信號轉換成第二信號，其中，所述第二信號具有近於平頂的瞬時頻率曲線。
在本發明的另一種形式中，提供了一種光纖通信系統，該系統包括光信號源，適於接收基帶信號和產生經過調幅的第一信號；和OSR，適於將所述第一信號轉換成經過調幅的第二信號，其中，該第二信號的上升時間和下降時間比上述第一信號的上升時間和下降時間短。
在本發明的另一種形式中，提供了一種光纖通信系統，該系統包括光信號源，適於接收基帶信號和經過調幅的第一信號，該信號具有第一絕熱瞬時頻率曲線和OSR，適於將所述第一信號轉換成具有第二瞬時頻率曲線的經過調幅的第二信號，其中，所述第二信號的幅值的上升時間和下降時間比所述第一信號的上升和下降時間短。
在本發明的另一種形式中，提供了一種用於通過光纖來發送信號的一種方法，該方法包括以下步驟
從上述信號產生第二信號，其中，所述第二信號包括強度曲線和絕熱頻率曲線；從所述第二信號產生第三信號，其中，所述第三信號包括強度曲線和平頂的頻率曲線。
通過以下的對本發明的實施例的詳細描述(應當結合附圖一起考慮)，可以更完全地公開本發明的這些和其他目標、特徵，其中，附圖中相似的附圖標記表示相似的部分。此外，在這些附圖中圖1的簡圖示出了具有絕熱啁啾的脈衝(左)和具有平頂啁啾的脈衝(右)；圖2的簡圖示出了一階OSR和輸入光信號的光譜位置；圖3的簡圖示出了一階OSR之前和之後的純調幅的超高斯信號的相位和瞬時頻率；圖4的簡圖示出了仿真結果和數據，這些結果和數據反映了光通過光纖傳播後藍移過渡區對濾波器的上升沿和下降沿的影響，插入的圖示出了光在具有17ps/nm/km的色散的光纖上傳播200km後測得的強度曲線；圖5的簡圖示出了一階OSR之前和之後的絕熱啁啾高斯脈衝的脈衝形狀和瞬時頻率；該高斯絕熱啁啾在通過OSR後幾乎完全變為平頂曲線；圖6的簡圖示出了通過OSR後的脈衝的幅值和頻率曲線-單個位具有平頂啁啾，而1111位序列具有兔耳。
具體實施方式本發明包括一種設備和方法，該設備和方法使用由邊沿濾波器形成的光譜整形器將來自直接調製雷射器(或其他FM源)的絕熱啁啾輸出信號轉換成平頂的瞬時頻率。在這方面，應將平頂頻率曲線與絕熱頻率曲線區分開；對於具有平頂啁啾的光信號，其強度曲線由頻率曲線包圍，因此幾乎所有強度曲線均具有相同的恆定頻率。相反，對於絕熱啁啾，其強度和頻率具有幾乎相同的時間曲線。如圖1所示。
讓具有絕熱啁啾的光脈衝通過光譜整形器(OSR)能將瞬時頻率變為具有較短上升時間和下降時間的方形平頂曲線。為本發明的目的起見，術語OSR意指帶來與頻率有關的損耗以及能改變經過調幅的輸入光信號的頻率曲線的無源(或有源)光組件。OSR的一個實例是具有線性傳輸區域、拐角和恆定傳輸區域的線性邊沿濾波器，如圖2中的實例所示。
OSR也可以將瞬時啁啾加入到信號中。將瞬時啁啾定義為頻率的突然變化(即頻率值在短期內從f1變為f1+δf然後又回到f1)。瞬時啁啾通常在位1至位0或位0至位1的過渡附近出現，且其持續時間遠小於位周期。瞬時啁啾或正(定義為藍移頻移)或負(定義為紅移頻移)。瞬時啁啾也可包括後接紅移分量的藍移分量，反之亦然(後接藍移分量的紅移分量)。
即使輸入信號未經過FM調製(從而在通過OSR之前不存在啁啾)，OSR也適於引發這種啁啾修改。
與本發明有關的OSR是一種濾波器，它適於改變經過調幅的輸入光信號的調頻的大小和形狀；而這稱為AM至FM的轉換。
OSR也適於改變經過調頻的輸入信號的調幅；在業內這稱為FM至AM的轉換。
OSR也適於用調幅和調頻技術來改變輸入光信號的調頻和調幅的幅值或形狀；這可稱為AM至FM與FM至AM的同時轉換。
直接調製雷射器後的光信號具有絕熱啁啾，並且，該信號也可能具有瞬時啁啾。絕熱啁啾和瞬時啁啾與OSR的相互作用改變了通過OSR來進行的FM至AM轉換的輸出的幅值。為將各種效應分隔開來，我們考慮OSR的輸入為純AM輸入和純FM輸入這兩種情況，然後考慮這兩種情況的組合。
OSR的傳輸光譜可展開為頻域中的泰勒級數，其形式如下T(ω)＝α0+α1ω)+α2ω2+α3ω3+….
可以分別確定各項的影響。僅具有線性項的OSR稱為一階OSR，且對於高階項可以依此類推。然後，可以利用不同項的光譜成形性質來設計用於實現所需的光譜成形性質的OSR。作為說明性實例，將考慮一階OSR。
這裡，使用傅立葉變換定理來計算OSR對輸入光信號的影響。考慮入射到一階OSR上的無啁啾(即純AM)光電場EB(t)＝A(t)exp(-iω0t)，其線性傳輸相對於光頻率的關係描述為T(ω)＝a+bω 對於(a-1)/b＜ω＜a/b(1)T(ω)＝1 對於ω＞(1-a)/bT(ω)＝0 對於ω＜-a/b這裡A(t)是場的包絡，ω是載波頻率ωa的頻移。公式1描述了邊沿濾波器的一個實例。為簡單起見，可假設整個輸入信號光譜處於一階光譜整形器的線性區域內，如圖2所示。在這種情況下，OSR的時域脈衝響應由公式(1)的傅立葉變換給出 該脈衝響應決定了OSR對時域內的輸入時變電場的作用。從傅立葉變換理論可知，OSR之後的光場包絡由邊沿濾波器脈衝響應和輸入場的卷積給出EA(t)=aA(t)+ibddtA(t)---(3)]]>公式3以數學的形式描述了一階OSR(例如邊沿濾波器)對輸入電場的作用。邊沿濾波器將輸入場的時間導數的π/2相移(這裡用複數符號表示，公式3中的i對應π/2相移)與輸入場自身相加。如果用幅值和相位表示，則輸出場變為
EA(t)=a2A2(t)+b2A'2(t)exp((t)),---(4)]]>其中，相位Θ由下式給出(t)=tan-1(bA'(t)aA(t))---(5)]]>相應的瞬時頻率曲線是相位的負導數(t)=-d(t)dt~-ba[A''(t)A(t)-A'2(t)A2t)].---(6)]]>因此，公式4是電場的包絡，公式6則是其在OSR輸出處的頻率曲線。公式4中平方根下的第二項是OSR對場幅值的貢獻；更高的斜率b使導數值增加得更多。這使得脈衝的前沿和後沿變得陡峭；因此OSR減少了OSR之後的幅值包絡的上升時間和下降時間。較高的OSR斜率導致了較短的上升時間和下降時間。
為了闡明OSR的影響，圖3示出了在一階OSR之前和之後的超高斯脈衝A(t)＝exp(-t8/τ8)的幅值和瞬時頻率。公式3-6用於計算輸出場的幅值和頻率曲線。在這個實例中，在OSR之前超高斯脈衝開始是變換受限的(如沒有啁啾)，因此其瞬時頻率曲線相對於載波為0。在OSR之後，圖3a示出脈衝的幅值在上升沿和下降沿附近有所增加，在這些地方，輸入包絡發生了變化。這傾向於減少幅值曲線的上升時間和下降時間。因此本例是讓輸入信號通過OSR來減少信號的上升時間和下降時間的本發明的一個實施例。
這一特徵在源(如DFB雷射器)的帶寬相對於工作的位速率不足的情況下是有用的，且上述情況導致了這樣的眼圖在其中，與較長的位「1」序列相比，各個位的位「1」幅值發生了變化。在這種情況下，使用具有高斜率的OSR可以減少上升時間和下降時間，增加各個「1」的位「1」幅值，使得它們與位「1」的較長序列的幅值基本相等。而這又降低了背-背配置中的接收器處的誤碼率(BER)，其中，數位訊號不通過光纖傳播便直接得到檢測。
更重要地，OSR可以改變輸出電場的瞬時頻率曲線。為本發明的目的起見，可以將其稱為光譜整形。關於OSR可以改變輸出電場的瞬時頻率曲線是本發明的一個重要方面。如圖3c所示，OSR將某些藍移瞬時頻率調製加入脈衝的上升沿和下降沿。在這個實例中，OSR保持脈衝頻率曲線的中間部分不變。OSR也在藍移瞬時啁啾的兩側引發了兩個更為尖銳的、能量較小的紅移瞬時波瓣。通過用輸出脈衝的歸一化幅值對瞬時頻率曲線進行加權，可以注意到藍移和紅移旁瓣的相對能量，如圖3d所示。OSR引發的瞬時啁啾對於脈衝的上升沿和下降沿是對稱的。這與DFB雷射器的固有瞬時啁啾形成了對比，在DFB雷射器中，對於上升沿，瞬時啁啾發生藍移，而對於下降沿，它發生紅移。如下所述，本文稱為兔耳(如圖6所示)的脈衝邊沿處的對稱藍移瞬時啁啾對於將絕熱啁啾轉換成平頂啁啾是很重要的。
在這個實例中，脈衝下降沿的藍移瞬時區域有助於壓縮通過正色散光纖進行傳播之後的脈衝。另一方面，脈衝下降沿的藍移過渡區域在通過正色散光纖進行傳播後移入位「0」附近，而這可能造成符號間幹擾。可在光纖傳播的仿真和試驗結果中觀察到這些特徵，如圖4所示。在這個試驗中，對直接調製的DFB雷射器進行電流調製，以產生絕熱啁啾和2-3dB的幅值調製。其輸出通過2腔標準具濾波器，使得雷射的波長接近該濾波器的傳輸曲線的最大斜率。該濾波器的高斜率用作OSR，如上所述。圖4的插入的圖示出了在具有17ps/nm/km的色散的標準單模光纖上傳播200km後的光信號。傳播之後下降沿的過衝是由OSR引發的藍移瞬時啁啾引起的。仿真和試驗的結果均表明，上升沿產生了較小的紋波，該紋波開始幹擾左側的位「0」。這也是由上述OSR導致的藍移瞬時啁啾引起的。可以通過調節雷射器的絕熱啁啾來控制脈衝間幹擾，如丹尼爾·麥吉爾福特等人於2005年02月28日提交的、序列號為11/068032，標題為「包含FM源和光譜整形組件的光系統(OPTICAL SYSTEMCOMPRISING AN FM SOURCE AND A SPECTRAL RESHAPINGELEMENT)」的審理中的在先美國專利申請(卷宗號TAYE-31)和/或丹尼爾·麥吉爾福特等人於2004年05月10號提交的、序列號為60/569768、標題為「使用部分FM和AM調製的傳輸方法(METHODOF TRANSMISSION USING PARTIAL FM AND AMMODULATION)」的審理中的在先美國臨時專利申請(卷宗號TAYE-41 PROV)中所述，此處通過引用將這些專利申請併入本文中。
根據公式5和公式6，由OSR在輸出脈衝的邊沿產生的藍移瞬時分量的大小與一階OSR的斜率b和邊沿附近的幅值導數成正比。因此OSR的輸入的幅值曲線中的更快的上升時間和下降時間在OSR後產生了更大的瞬時啁啾值。且OSR之後的頻率曲線中的過渡的上升時間和下降時間也由OSR之前的幅值包絡的上升時間和下降時間決定。
因此，本發明的一個實施例是通過調節OSR的斜率來調節OSR之後的頻率曲線的上升時間和下降時間。本發明的另一個實施例是通過調節OSR的斜率來調節由OSR引發的瞬時啁啾。
本發明的又一個實施例是通過調節OSR之前的幅值曲線的上升時間和下降時間來調節由OSR引發的瞬時啁啾。
存在絕熱啁啾時的光譜成形OSR適於將具有絕熱啁啾的輸入信號轉換成OSR的輸出處的具有平頂啁啾的信號。基本上，以高斯形狀的幅值和頻率曲線開始，將由OSR引發的對稱藍移瞬時啁啾加入到輸入的絕熱啁啾，以在輸出處產生方形的頻率曲線。
當OSR的輸入光場具有時變頻率(即啁啾)時，輸入場可以寫為EB(t)＝A(t)exp(-iω0t+iφ(t))。OSR的輸出場由OSR的脈衝響應(公式2)和輸入場的卷積給出。其結果是EA(t)＝exp(iφ(t))[A(t)(a+bΔω(t))+ibA′(t)]， (7)其中(t)=-d(t)dt---(8)]]>
是輸入場相對於載波頻率的瞬時頻移。根據公式7，OSR之後的輸出場是EA(t)=A2(t)(a+b(t))2+b2A'2(t)exp(i(t)+i(t)),---(9)]]>其中光相位由一階OSR修改成具有附加相位(t)=tan-1(bA'(t)A(t)(a+b(t))),---(10)]]>它在不存在輸入啁啾(即Δω＝0)的情況下即為公式5。此時，一階OSR之後的瞬時頻率曲線是輸入啁啾和OSR引發的部分之和A(t)=(t)-ddt[tan-1(bA'(t)A(t)(a+b(t)))].---(11)]]>考慮tan-1的自變量較小時的情形，公式11表明，一階OSR將與包絡的對數時間導數(logarithm time derivative)相關的頻移加入到OSR之前的初始啁啾。分母中的項bΔω(t)在一定程度上修改了加入的啁啾，但是如以下的實例所示，給定具有絕熱啁啾的輸入信號，OSR所得的輸出是近於平頂的瞬時頻率曲線。
圖5示出了OSR的輸入處的具有絕熱啁啾的信號實例的輸入和輸出脈衝。可通過直接調製DFB雷射器(將其偏置為高於其閾值電流(如80mA))來物理地實現這種情形。在這種情況下，該雷射器輸出處的瞬時頻率遵循以下幅值調製Δω(t)＝2πΔfADP(t)/P0， (12)其中ΔfAD為絕熱啁啾的幅值，P(t)＝A2(t)為光功率，P0為其平均值。在這個實例中，如圖5所示，對OSR的斜率進行調節，以獲得近於平頂的頻率曲線，而輸出脈衝的包絡幾乎不受影響。
因此本發明的一個實施例是調節OSR的斜率，以將具有絕熱啁啾頻率曲線的信號轉換成具有平頂啁啾頻率曲線的信號。
應當優化OSR的斜率，以從具有絕熱啁啾的給定輸入脈衝獲得平頂的瞬時頻率曲線。考慮具有有限消光比和絕熱啁啾的高斯脈衝的實例
A(t)＝a1exp(-t2/τ2)+a0(13)其中a1為幅值，a0為恆定背景。消光比是有限的，並由ER＝10log(a1/a0)給出。將公式13代入公式11以得到瞬時頻率，並對正切函數進行線性近似，則由OSR在脈衝中心引發的頻率修正為OSR(t=0)~2b2a1(1+a0/a1).---(14)]]>脈衝t＝τ的翼部附近的修正則由下式給出OSR(t=)~2b2a(a1/a0+3e)(a1/a0+e).---(15)]]>假設脈衝在OSR之前具有絕熱啁啾ΔfAD，則獲得平頂的頻率曲線所需的頻率修正約為ΔωOSR～2πΔfAD(1-e-2)。這是因為，絕熱啁啾在t～τ處的高斯脈衝的翼部附近為～ΔfADe-2，在高斯脈衝的頂部為ΔfAD。因此，為獲得平頂的頻率曲線，公式14和公式15在中心處和翼部的頻率修正之差必須滿足b~2afADa1a0h(a0/a1),---(16)]]>其中h(x)=(1-e-2)(1+x)(1+ex)(1+2e+3ex)]]>在～3(1-e-2)/7至(1-e-2)/2之間變化(如同a1/a0在0和1之間變化)，且影響較小。公式16對調節OSR的斜率和輸入信號的特徵進行了規定，以產生平頂啁啾。所需的斜率隨絕熱啁啾、OSR之前的輸入脈寬和OSR之前的輸入消光比的增加而增加。為了減小所需的斜率，需要在OSR之前具有更短的上升時間、下降時間和更低的初始消光比(ER)。注意，當a0→0時，OSR輸入處的無限ER將不產生頻率展平(frequency flattening)效應，因為這需要無限的斜率。
如果OSR的斜率從用於實現平頂啁啾的最佳值進一步增大，則OSR之後的頻率曲線將具有方形，且在位的上升沿和下降沿處具有藍移兔耳。圖6示出了一個實例。它示出了1111位序列和單個位1通過OSR後的幅值和頻率圖。該OSR的斜率使得上述單個位具有平頂的頻率曲線。然而，1111序列具有兔耳。這是因為，1111位序列經歷了所使用的特定OSR的不同有效斜率。該OSR是3腔多標準具帶通濾波器的端部。
通過將輸入信號的波長調整為濾波器的具有理想形狀和斜率的光譜部分，可以將各種不同的傳輸或反射濾波組件用作OSR。一個實例是具有高斜率的傳輸曲線的邊沿。可用作OSR的濾波器實例包括多腔標準具濾波器、光纖布拉格光柵，級聯的微環諧振器，單腔法布裡-珀羅濾波器、邊沿濾波器和多腔薄膜濾波器。
以上僅考慮了線性OSR。但是，通過仿真和試驗，我們發現各種不同的非線性OSR形狀能產生非常相似的效果。這些例子包括貝賽爾濾波器、具有正切雙曲線形狀的邊沿濾波器。對給定的消光比、絕熱啁啾和上升/下降時間而言，公式16為確定OSR的最佳斜率提供了設計指南。
在上述的實例和分析中，僅考慮了OSR的傳輸。根據克拉默斯-克勒尼希(Kramers-Kronig)關係，與頻率相關的傳輸具有相關的相位變化和相應的色散。如在丹尼爾·麥吉爾福特等人於02年10月04日提交的、序列號為60/416102、標題為「平坦色散鑑頻器(FLATDISPERSION FREQUENCY DISCRIMINATOR)」的審理中的在先美國臨時專利申請(卷宗號TAYE-59474-00005 PROV)和丹尼爾·麥吉爾福特等人於02年11月06日提交的、序列號為10/289944、標題為「色散補償光纖系統的電源(POWER SOURCE FOR A DISPERSIONCOMPENSATION FIBER OPTIC SYSTEM)」的審理中的在先美國專利申請(卷宗號TAYE-59474-00006)所指出的，也可用濾波器的色散來補償傳輸光纖中的部分色散，此處，通過引用將這些專利申請併入本文之中。位1的波峰附近的線性瞬時頻率曲線表明了這種補償。從而，處於濾波器端部的OSR與濾波器(給出了線性斜率)的負色散作用的組合可以將OSR之前的絕熱調頻信號轉換成在脈衝中心附近具有線性斜率且在過渡處具有較短的上升時間和下降時間的瞬時頻率曲線。
權利要求
1.一種光纖通信系統，所述系統包括光信號源，適於產生二進位調幅信號；和光譜整形器，適於接收所述調幅信號和在所述信號的0至1和1至0的過渡處改變其瞬時頻率來改變所述信號的瞬時頻率，使得它在1脈衝的持續時間內基本保持恆定。
2.如權利要求
1所述的系統，其中，所述瞬時頻率的改變與所述調幅信號的時間曲線的一階導數的絕對值成正比。
3.如權利要求
1所述的系統，其中，所述0至1的過渡引起的瞬時頻率改變與所述1至0的過渡引起的瞬時頻率改變相同。
4.如權利要求
1所述的系統，其中，所述0至1的過渡引起的瞬時頻率改變與所述1至0的過渡引起的瞬時頻率改變不同。
5.如權利要求
1所述的系統，其中，所述信號源是直接調製的半導體雷射器。
6.如權利要求
5所述的系統，其中，所述光信號源是分布式反饋雷射器。
7.如權利要求
6所述的系統，其中，所述分布式反饋雷射器被偏置為高於其閾值電流。
8.如權利要求
5所述的系統，其中，所述信號源是可調諧DBR雷射器。
9.如權利要求
1所述的系統，其中，所述信號源是快速可調諧半導體雷射器。
10.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是光帶通濾波器的傳輸端。
11.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是邊沿濾波器。
12.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是光纖布拉格光柵濾波器的傳輸端。
13.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是多腔標準具濾波器的傳輸端。
14.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是單腔濾波器的傳輸端。
15.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是級聯的微環共振器的傳輸端。
16.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是陣列形式的波導光柵的傳輸端。
17.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是中階梯光柵的傳輸端。
18.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是貝塞爾濾波器的傳輸端。
19.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器是馬赫-曾德幹涉儀的傳輸端。
20.如權利要求
1所述的系統，其中，所述光譜整形器適於改變所述信號的瞬時頻率，使得所述信號基本為方形的，且在0至1和1至0過渡處存在兔耳。
21.一種光纖通信系統，所述系統包括光信號源，適於產生具有第一絕熱瞬時頻率曲線的二進位調幅信號；和光譜整形器，適於接收所述信號和將所述第一絕熱瞬時頻率曲線變為第二種基本為平頂的瞬時頻率曲線。
22.如權利要求
21所述的系統，其中，所述光譜整形器適於將所述第一絕熱瞬時頻率曲線變為脈衝的前沿和後沿處存在兔耳的第二種基本為方形的瞬時頻率曲線。
23.如權利要求
21所述的系統，其中，所述第二種基本為方形的瞬時頻率曲線的上升時間和下降時間比所述第一絕熱瞬時頻率曲線的相應上升時間和下降時間短。
24.如權利要求
21所述的系統，其中，所述第二種基本為方形的瞬時頻率曲線的持續時間比所述第一絕熱瞬時頻率曲線的持續時間短。
25.如權利要求
21所述的系統，其中，所述第二種基本為方形的瞬時頻率曲線的持續時間比所述第一絕熱瞬時頻率曲線的持續時間長。
26.如權利要求
21所述的系統，其中，所述第一絕熱瞬時頻率曲線相對於所述二進位信號的幅值曲線發生相移。
27.如權利要求
21所述的系統，其中，所述光譜整形器的特徵在於其光傳輸與光頻率的關係曲線的斜率。
28.如權利要求
27所述的系統，其中，所述斜率處於2dB/GHz和4dB/GHz之間，且所述二進位調幅信號的位速率約為10Gb/s。
29.如權利要求
27所述的系統，其中，所述OSR的所述斜率根據近似關係
來選擇。
30.如權利要求
27所述的系統，其中，所述OSR的斜率是所述二進位調幅信號的上升時間和下降時間的函數。
31.如權利要求
27所述的系統，其中，所述OSR的斜率是所述二進位調幅信號的消光比的函數。
32.如權利要求
27所述的系統，其中，所述OSR的斜率是絕熱瞬時頻率曲線的絕熱啁啾幅值的函數。
33.一種光纖通信系統，所述系統包括光信號源，適於接收基帶信號和產生幅值經過調製的第一信號，所述第一信號具有第一絕熱瞬時頻率曲線；和OSR，適於將所述第一信號轉換成第二信號，其中，所述第二信號具有基本為平頂的瞬時頻率曲線。
34.如權利要求
33所述的系統，其中，所述第二信號還具有比第一信號更大的幅值調製。
35.如權利要求
33所述的系統，其中，所述第二信號的消光比處於10dB和15dB之間。
36.如權利要求
33所述的系統，其中，所述基帶信號是非歸零(NRZ)信號。
37.如權利要求
33所述的系統，其中，所述數位訊號是歸零(RZ)信號。
38.如權利要求
36所述的系統，其中，所述平頂瞬時頻率偏移和所述第二信號的瞬時頻率的位0持續時間的乘積基本等於0.5的奇數倍。
39.如權利要求
36所述的系統，其中，所述平頂瞬時頻率偏移和所述第二信號的瞬時頻率的位0持續時間的乘積為0.25和0.75之間的分數的奇數倍。
40.一種光纖通信系統，所述系統包括光信號源，適於接收基帶信號和產生幅值經過調製的第一信號；和OSR，適於將所述第一信號轉換成幅值經過調製的第二信號，其中，所述第二信號的上升和下降時間相應地比所述第一信號的上升和下降時間短。
41.一種光纖通信系統，所述系統包括光信號源，適於接收基帶信號和產生具有第一絕熱瞬時頻率曲線的幅值經過調製的第一信號；和OSR，適於將所述第一信號轉換成具有第二瞬時頻率曲線的幅值經過調製的第二信號，其中，所述第二信號的幅值的上升和下降時間相應地比所述第一信號的幅值的上升和下降時間短。
42.一種通過光纖發送信號的方法，所述方法包括從所述信號產生第二信號，其中，所述第二信號包括強度曲線和絕熱頻率曲線；從所述第二信號產生第三信號，其中，所述第三信號包括強度曲線和平頂的頻率曲線。
43.如權利要求
42所述的方法，其中，所述第三信號的頻率曲線在時間上基本上為所述第三信號的強度曲線所包圍。
44.如權利要求
42所述的方法，其中，所述第三信號的強度曲線基本上為所述第三信號的頻率曲線所包圍。
45.如權利要求
44所述的方法，其中，僅所述強度曲線的前翼和後翼處於所述頻率曲線之外。
專利摘要
一種光纖通信系統包括光信號源，適於產生二進位調幅信號；光譜整形器，適於在所述信號的0至1和1至0的過渡處改變其瞬時頻率來改變所述信號的瞬時頻率，使得它在1脈衝的持續時間內基本保持恆定。一種用於通過光纖發送信號的方法，包括從上述信號生成包括強度曲線和絕熱頻率曲線的第二信號；從該第二信號生成包括強度曲線和平頂頻率曲線的第三信號。
文檔編號H04B10/18GK1998165SQ20058001524
公開日2007年7月11日 申請日期2005年3月18日
發明者D·馬格雷夫特, Y·馬特隋, P·泰巴蒂, X·鄭 申請人:阿茲納有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan