光接收机及光信号处理方法技术

本申请提供一种光接收机及光信号处理方法，能够解决相干光信号的非线性失真补偿问题，从而提高光通信效率，可应用于光通信系统中。该光接收机包括：光信号处理单元、非线性调制单元和光信号补偿单元。其中，光信号处理单元，用于接收第一相干光信号，并将第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号。非线性调制单元，用于将第一实部信号和第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号。光信号补偿单元，用于根据第一非线性光信号，确定第二相干光信号。其中，第二相干光信号为第一相干光信号的非线性补偿信号。信号的非线性补偿信号。信号的非线性补偿信号。

【技术实现步骤摘要】
光接收机及光信号处理方法


[0001]本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种光接收机及光信号处理方法。

技术介绍

[0002]光通信是一种较为成熟的通信技术，目前已得到广泛应用。对于光通信而言，其失真会随传输距离的增加而增加，因此需要对光信号进行补偿，以减少失真，提高光通信效率。比如，可以对直调直检系统进行线性以及非线性失真补偿，如通过色散补偿(chromatic dispersioncompensation，CDC)、通过盲相位搜索(blind phase search，BPS)算法、光子储备池计算(photonicreservoir computing，PRC)算法等等，对非相干光信号进行补偿。
[0003]然而，对于应用到高速率长距离传输等场景中的相干光信号，目前尚无特别有效的非线性失真补偿方法。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种光接收机及光信号处理方法，能够解决相干光信号的非线性失真补偿问题，从而提高光通信效率。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种光接收机。该装置包括：光信号处理单元、非线性调制单元和光信号补偿单元。其中，光信号处理单元，用于接收第一相干光信号，并将第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号。非线性调制单元，用于将第一实部信号和第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号。光信号补偿单元，用于根据第一非线性光信号，确定第二相干光信号。其中，第二相干光信号为第一相干光信号的非线性补偿信号。
>[0007]基于该光接收机，由于相干光信号通常由实部信号和虚部信号组成，如此，通过将第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号，并将第一实部信号和第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号，以便对第一相干光信号进行非线性补偿，从而获得第一相干光信号的非线性补偿信号，如第二相干光信号，进而实现对相干光信号的非线性失真补偿，以满足高速率长距离传输等场景下的光通信需求，从而有效提高光通信效率。
[0008]一种可能的设计方案中，非线性调制单元，还可以用于将第一实部信号，非线性调制为第一非线性实部信号，并将第一虚部信号，非线性调制为第一非线性虚部信号。其中，第一非线性光信号包括：第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号。也就是说，第一实部信号和第一虚部信号可以分开调制，以避免第一实部信号和第一虚部信号相互干扰，从而可以提高非线性失真补偿精度，以进一步提高光通信效率。
[0009]一种可能的设计方案中，非线性调制单元，还可以用于将第三相干光信号和第一非线性光信号，非线性调制为第二非线性光信号。光信号补偿单元，还可以用于根据第二非线性光信号，确定第四相干光信号。其中，第四相干光信号为第三相干光信号的非线性补偿信号。应理解，由于第一非线性光信号是根据第一相干光信号得到的光信号，如此可理解为，将时序在前的相干光信号，如第一相干光信号，用于时序在后的相干光信号，如第三相
干光信号的非线性补偿，从而实现反馈调制，以便非线性补偿可以考虑信号在时序上的相关性，从而提高非线性补偿精度，以进一步提高光通信效率。
[0010]可选地，光信号补偿单元，还可以用于将第一非线性光信号解调为第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号。光信号处理单元，还可以用于将第三相干光信号解调为第二实部信号和第二虚部信号。非线性调制单元，还可以用于将第一非线性实部信号和第二实部信号，非线性调制为第二非线性实部信号，并将第一非线性虚部信号和第二虚部信号，非线性调制为第二非线性虚部信号。其中，第二非线性光信号包括：第二非线性实部信号和第二非线性虚部信号。也就是说，在反馈调制中，第一非线性实部信号和第二实部信号，与第一非线性虚部信号和第二虚部信号也可以分开调制，以避免实部信号和虚部信号相互干扰，从而可以提高非线性失真补偿精度，进一步提高光通信效率。
[0011]可选地，非线性调制单元和光信号补偿单元可以通过光路连接。
[0012]进一步地，第一相干光信号可以为第一时刻接收的相干光信号，第三相干光信号可以为第二时刻接收的相干光信号。其中，第一时刻与第二时刻间的时差，与第一非线性光信号在光路中的传输时长正相关，以便通过光路的延时可以将第一非线性光信号与第三相干光信号对齐，如将第一非线性实部信号和第二实部信号对齐，并将第一非线性虚部信号和第二虚部信号对齐，以增强信号之间的相关性，从而进一步提高非线性失真补偿精度，并进一步提高光通信效率。
[0013]一种可能的设计方案中，非线性调制单元可以包括：第一非线性调制器和第二非线性调制器。其中，第一非线性调制器，可以用于将实部信号非线性调制为非线性实部信号。第二非线性调制器，可以用于将虚部信号非线性调制为非线性虚部信号。其中，非线性光信号包括：非线性虚部信号和非线性实部信号。应理解，采用两个非线性调制器分别对信号进行非线性调制，可以提高调制效率，从而提高光通信效率。
[0014]或者，另一种可能的设计方案中，非线性调制单元可以包括：第一非线性调制器。其中，第一非线性调制器，可以用于将实部信号非线性调制为非线性实部信号，并将虚部信号非线性调制为非线性虚部信号。其中，非线性光信号包括：非线性实部信号和非线性虚部信号。如此，采用一个非线性调制器对两个信号分别进行非线性调制，可以降低硬件的数量和复杂度，以实现设备小型化。
[0015]一种可能的设计方案中，光信号补偿单元可以包括：混频器与平衡探测器，以及读出单元。其中，混频器与平衡探测器，可以用于将第一非线性光信号解调为第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号。读出单元，可以用于根据第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号，确定第二相干光信号。可以看出，由于混频器与平衡探测器可以将第一非线性光信号解调为第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号，以便读出单元可以有针对性地，如分别对第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号，进行非线性失真补偿，以提高非线性失真补偿精度，并进一步提高光通信效率。
[0016]可选地，混频器与平衡探测器，还可以用于向非线性调制单元发送第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号。
[0017]进一步地，读出单元可以包括：第一最小均方误差LMS滤波器。其中，由于第一LMS 滤波器为硬件结构的滤波器，故可以更快地确定第二相干光信号，以进一步提高光通信效率。
[0018]一种可能的设计方案中，光信号处理单元，还可以用于对第一相干光信号进行解调以及加掩码处理，以实现信号的升维，以便获得的第一实部信号和第一虚部信号能够携带能多信息，从而提高非线性补偿精度，并进一步提高光通信效率。
[0019]第二方面，提供一种光信号处理方法。该方法包括：光信号处理单元接收第一相干光信号，并将第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号。非线性调制单元将第一实部信号和第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号。光信号补偿单元根据第一非线性光信号，确定第二相干光信号。其中，第二相干光信号为第一相干光信号的非线性补偿信号。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光接收机，其特征在于，包括：光信号处理单元、非线性调制单元和光信号补偿单元；其中，所述光信号处理单元，用于接收第一相干光信号，并将所述第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号；所述非线性调制单元，用于将所述第一实部信号和所述第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号；所述光信号补偿单元，用于根据第一非线性光信号，确定第二相干光信号，其中，所述第二相干光信号为所述第一相干光信号的非线性补偿信号。2.根据权利要求1所述的光接收机，其特征在于，所述非线性调制单元，还用于将所述第一实部信号，非线性调制为第一非线性实部信号，并将所述第一虚部信号，非线性调制为第一非线性虚部信号，其中，所述第一非线性光信号包括：所述第一非线性实部信号和所述第一非线性虚部信号。3.根据权利要求1或2所述的光接收机，其特征在于，所述非线性调制单元，还用于将第三相干光信号和所述第一非线性光信号，非线性调制为第二非线性光信号；所述光信号补偿单元，还用于根据第二非线性光信号，确定第四相干光信号，其中，所述第四相干光信号为所述第三相干光信号的非线性补偿信号。4.根据权利要求3所述的光接收机，其特征在于，所述光信号补偿单元，还用于将所述第一非线性光信号解调为第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号；所述光信号处理单元，还用于将所述第三相干光信号解调为第二实部信号和第二虚部信号；所述非线性调制单元，还用于将所述第一非线性实部信号和所述第二实部信号，非线性调制为第二非线性实部信号，并将所述第一非线性虚部信号和所述第二虚部信号，非线性调制为第二非线性虚部信号，其中，所述第二非线性光信号包括：所述第二非线性实部信号和所述第二非线性虚部信号。5.根据权利要求3或4所述的光接收机，其特征在于，所述非线性调制单元和所述光信号补偿单元通过光路连接。6.根据权利要求5所述的光接收机，其特征在于，所述第一相干光信号为第一时刻接收的相干光信号，所述第三相干光信号为第二时刻接收的相干光信号，所述第一时刻与所述第二时刻间的时差，与所述第一非线性光信号在所述光路中的传输时长正相关。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的光接收机，其特征在于，所述非线性调制单元包括：第一非线性调制器和第二非线性调制器，其中，所述第一非线性调制器，用于将实部信号非线性调制为非线性实部信号；所述第二非线性调制器，用于将虚部信号非线性调制为非线性虚部信号，其中，非线性光信号包括：所述非线性虚部信号和所述非线性实部信号。8.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的光接收机，其特征在于，所述非线性调制单元包括：第一非线性调制器，其中，所述第一非线性调制器，用于将实部信号非线性调制为非线性实部信号，并将虚部信
号非线性调制为非线性虚部信号，其中，非线性光信号包括：所述非线性实部信号和所述非线性虚部信号。9.根据权利要求1所述的光接收机，其特征在于，所述光信号补偿单元包括：混频器与平衡探测器，以及读出单元，其中，所述混频器与平衡探测器，用于将所述第一非线性光信号解调为第一非线性实部信号和第一非线性虚部信号；所述读出单元，用于根据所述第一非线性实部信号和所述第一非线性虚部信号，确定所述第二相干光信号。10.根据权利要求9所述的光接收机，其特征在于，所述混频器与平衡探测器，还用于向所述非线性调制单元发送所述第一非线性实部信号和所述第一非线性虚部信号。11.根据权利要求9或10所述的光接收机，其特征在于，所述读出单元包括：第一最小均方误差LMS滤波器。12.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的光接收机，其特征在于，所述光信号处理单元，还用于对所述第一相干光信号进行解调以及加掩码处理，以获得所述第一实部信号和所述第一虚部信号。13.一种光信号处理方法，其特征在于，包括：光信号处理单元接收第一相干光信号，并将所述第一相干光信号解调为第一实部信号和第一虚部信号；非线性调制单元将所述第一实部信号和所述第一虚部信号非线性调制为第一非线性光信号；光信号补偿单元根据第一非线性光...

【专利技术属性】
技术研发人员：严敏，李震，许树荣，马鼎炯，孙赵亿，孙杰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：