基于正交雙偏振移相鍵控調制方法和設備的制造方法
【專利摘要】一種用于正交雙偏振移相鍵控調制方法，其包括：外部RS232通信接口完成和主機調試軟件進行通信，并由FPGA模塊接收后，實施正交雙偏振移相鍵控信號的調制，經過高速D/A電路，將純數字信號轉換為模擬信號，作為液晶模塊控制電路的輸入信號，控制硅基液晶模塊；同時，單個光纖中輸入光，進入硅基液晶模塊，在控制信號作用下，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出。本發明提供的調制方法，支持100Gb/s和400Gb/s甚至更高的速率，顯著增加DMDW系統的帶寬，減少對網絡建設的資金投入。
【專利說明】
基于正交雙偏振移相鍵控調制方法和設備
技術領域
[0001]本發明涉及一種智能波長選擇的方法，尤其涉及一種基于正交雙偏振移相鍵控調制方法，用于1X8智能波長選擇設備，實現任意波長的光信號轉換，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出，以及實施該正交雙偏振移相鍵控調制方法的設備。
【背景技術】
[0002]密集波分復用(Densewavelength divis1n multiplexing，DWDM)系統是一項用來在現有的光纖骨干網上提高帶寬的激光技術。在一根指定的光纖中，該技術能多路復用單個光纖載波的緊密光譜間距，以便利用可以達到的傳輸性能。由此，在給定的信息傳輸容量下，就可以減少所需要的光纖總數量。
[0003]早期的DWDM系統，光纖帶寬被認為是無限的，即使使用相對較低的速率，容量也可以通過簡單地增加額外的DWDM通道來實現。另外傳輸速率也容易實現2.5Gb/s到lOGb/s。
[0004]當前，全球已經進入了大數據、智能化的互聯網時代，無論是移動互聯網還是物聯網的應用都在產生海量數據，大數據應用的興起為DWDM系統發展提供重要推動力。要求信道速率不斷提高，能傳輸100Gb/S和400Gb/s速率甚至更高，系統頻率間隔越來越短，而容量變得越來越大。現在，整個行業已經從每根光纖40通道(每通道10GHz間隔)提升到每根光纖96通道(每通道50GHz間隔)，是以前最大容量的2倍多。而且，速率從lOGb/s提高到40Gb/s甚至到100Gb/s，已經是以前的10倍。
[0005]DWDM系統是大數據的載體，而現有的DWDM傳輸系統的設備無法實現，這就需要一種適用于高速DWDM系統的波長可以智能選擇的設備，作為傳輸系統的關鍵設備，有效地提高通道速率，增加頻譜使用效率。
[0006]例如:100GHz間隔的光纖通道，要承載100Gb/S的信號可以通過智能波長選擇設備使用間隔50GHz的通道來實現。

【發明內容】

[0007]本發明的一個目的在于提供一種用于正交雙偏振移相鍵控調制方法，能實現傳輸100Gb/S和400Gb/s甚至更高的速率，能夠動態調整通道間隔、能夠進行波長選擇、光功率控制。
[0008]本發明的另一個目的在于提供一種基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，能實現傳輸100Gb/S和400Gb/s甚至更高的速率，能夠動態調整通道間隔，能夠進行波長選擇和光功率控制。
[0009]本發明提供的一種用于正交雙偏振移相鍵控調制方法，其步驟包括:
[0010]外部RS232通信接口完成和主機調試軟件進行通信，并由FPGA模塊接收到指令后，實施正交雙偏振移相鍵控信號的調制，經過高速D/A電路，將純數字信號轉換為模擬信號，作為液晶模塊控制電路的輸入信號，控制硅基液晶模塊。
[0011 ]同時，單個光纖中輸入光，進入硅基液晶模塊，在液晶模塊控制電路輸出的控制信號作用下，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出。
[0012]在本發明提供的調制方法中，用于實現波長轉換的硅基液晶模塊，其控制信號是經FPGA模塊中的正交雙偏振移相鍵控調制電路輸出。作為與FPGA模塊進行數據通信的必要，外部RS232通信接口與主機調試軟件完成數據通信，便于FPGA模塊進行人機界面顯示和數據處理。
[0013]為配合本發明提供的正交雙偏振移相鍵控調制方法的實施，需要相應的1X8智能波長選擇設備。
[0014]本發明提供的一種基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，包括:
[0015]FPGA模塊，用于實現正交雙偏振移相鍵控信號的調制。具體的，FPGA模塊為可編程邏輯器件FLEX10K70，其上包括基于正交雙偏振移相鍵控信號的調制電路、SRAM內存和程序存儲器，以及RS232串口。
[0016]硅基液晶模塊，用于將一路輸入光信號，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口中的任意一個進行輸出。
[0017]時鐘源，與FPGA模塊連接，提供FPGA模塊所需的時鐘信號。
[0018]電源，與FPGA模塊連接，提供所需的電力。
[0019]基于正交雙偏振移相鍵控信號的調制電路，其于FPGA模塊內，包括串并轉換器、第一乘法器、第二乘法器、正交載波發生器和加法器，第一乘法器和第二乘法器分別同時與串并轉換器、正交載波發生器和加法器連接。
[0020]為同時實現波長選擇、通道光功率控制，本發明基于正交雙偏振移相鍵控的波長智能選擇設備還包括液晶模塊控制電路、高速D/A電路、可變增益放大器電路和外部RS232通信接口等一種或幾種。
[0021 ]高速D/A電路，其與FPGA模塊連接，用于將FPGA模塊輸出的高速數字信號轉換成模擬信號。
[0022]可變增益放大器電路，其與高速D/A電路連接，用于對各個通道中的光功率進行調
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[0023]液晶模塊控制電路，其接收可變增益放大器電路輸出的電信號，并向硅基液晶模塊輸出。
[0024]外部RS232通信接口，其與FPGA模塊連接，用于和外部調試軟件進行數據通信。
[0025]本發明技術方案實現的有益效果:
[0026]本發明提供的調制方法及其波長智能選擇設備，支持100Gb/S和400Gb/s甚至更高的速率，顯著增加DMDW系統的帶寬，減少運營商對網絡建設的資金投入。
[0027]本發明提供的波長智能選擇設備，使系統更加靈活并且能夠動態分配帶寬，滿足了系統的性能要求和容量的需要，而不再需要新的設備，延長舊設備的使用周期，成本大大降低。還可以使客戶設備效率達到最大，讓客戶提供更具競爭力的服務和容量。
[0028]本發明提供的波長智能選擇設備，能夠動態調整通道間隔、還可進行光功率控制、靈活性大、精度高、容量大。
[0029]本發明提供的波長智能選擇設備，體積小、重量輕、堅固耐用、抗熱性強，便于安裝和使用。
[0030]本發明提供的波長智能選擇設備，提供外部通信接口，方便了用戶使用，提高了用戶工作效率。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本發明波長智能選擇設備一實施例的結構示意圖；
[0032]圖2為本發明波長智能選擇設備的正交雙偏振移相鍵控信號的調制電路結構示意圖；
[0033]圖3為本發明波長智能選擇設備的液晶模塊控制電路一實施例的結構示意圖；
[0034]圖4為本發明波長智能選擇設備應用于DWDM系統一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖詳細描述本發明的技術方案。本發明實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
[0036]本實施例提供的一種用于正交雙偏振移相鍵控調制方法，其步驟包括:外部RS232通信接口完成和主機調試軟件進行通信，并由FPGA模塊接收到指令后，實施正交雙偏振移相鍵控信號的調制，經過高速D/A電路，將純數字信號轉換為模擬信號，作為液晶模塊控制電路的輸入信號，控制硅基液晶模塊。
[0037]同時，單個光纖中輸入光，進入硅基液晶模塊，在液晶模塊控制電路輸出的控制信號作用下，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出。
[0038]在本發明提供的調制方法中，作為與FPGA模塊進行數據通信的必要，外部RS232通信接口與主機調試軟件完成數據通信，便于FPGA模塊進行人機界面顯示和數據處理。
[0039]為了實施上述調制方法，本實施例還提供給一種波長智能選擇設備。圖1為本發明波長智能選擇設備一實施例的結構示意圖，如圖1所示，該I X 8智能波長選擇設備，包括FPGA模塊1、硅基液晶模塊2、時鐘源3、電源模塊4、高速D/A電路5、液晶控制電路6、可變增益放大器電路7和外部RS232通信接口 8。
[0040]FPGA模塊I為可編程邏輯器件系統，采用可編程邏輯器件FLEX10K70 (ALTERA公司)，總共設有503個引腳，包括同時連接高速D/A電路(如:Analog Device AD9742型集成電路)、時鐘源和電源模塊。此外，其上還集成了SRAM內存、程序存儲器和RS232串口。程序存儲器存放原始程序，SRAM存放運行的程序和數據。為了設備與外部進行數據交換和控制，還設有外部RS232通信接口(如:Sipex SP3232E型TTL轉232電平集成電路)。通過外部RS232通信接口和外部調試軟件進行通信，實現與主機的通信。通過主機調試軟件，將所需的波長間隔、可調增益等數據傳送到FPGA模塊。
[0041 ]時鐘源和電源分別與FPGA模塊連接，分別提供FPGA模塊所需的時鐘信號和電力。本實施例中，電源模塊采用TI LM2576和TI LMl 117型電源模塊，分別提供所需的3.3V和1.2V電壓。時鐘源采用Analog Device AD9522型時鐘發生器。
[0042]本實施例中，高速D/A電路與FPGA模塊連接，用于將FPGA模塊輸出的高速數字信號轉換成模擬信號。
[0043]本實施例中，液晶模塊控制電路接收可變增益放大器電路輸出的電信號，并向硅基液晶模塊輸出。
[0044]本實施例中，可變增益放大器電路采用Analog DeviceAD8330型集成電路，增益范圍可達60dB，與高速D/A電路連接，用于將對每通道中的光功率進行調節。
[0045]為便于支持100Gb/s和400Gb/s甚至更高的速率，顯著增加DMDW系統的帶寬，本實施例中，硅基液晶模塊采用Himax HX7308型反射式有源矩陣硅基液晶屏，該器件工作在反射模式，利用CMOS工藝制作在硅基芯片上，有源矩陣提供一個介于每個像素電極和一個公共透明電極之間的電壓，由一層液晶和像素電極隔開，在控制信號的控制下，將輸入光的波長間隔進行轉換。
[0046]如圖2所示，基于正交雙偏振移相鍵控信號的調制電路，其由串并轉換器、第一乘法器、、第二乘法器、正交載波以及加法器組成。高速信號首先經過串并轉換器，將串行信號變成并行信號，而分為2路信號，進而與2路正交載波信號于乘法器內運算后，再進入加法器，進行信號相加運算，完成正交雙偏振移相鍵控信號的調制，形成液晶模塊控制電路的輸入信號。
[0047]如圖3所示，液晶模塊控制電路由EL-5825集成電路(Inters i I公司)構成，FPGA模塊輸入數據信號，進入EL-5825后經過信號轉化，形成硅基液晶所需的行頻和列頻信號。
[0048]本實施例的1\8智能波長選擇設備使0胃01系統支持100613/8和400613/8甚至更高的速率，顯著增加DMDW系統的帶寬，使系統更加靈活并且能夠動態分配帶寬
[0049]以單向傳輸系統為例，如圖4所示，多種輸入入光波經1X8智能波長選擇設備，在另一端分解為多種輸出光波(入1、入2八3、……、λ8)，這八種輸出光波可以通過高速DWDM系統傳輸100Gb/S和400Gb/s甚至更高速率的數據，，滿足了系統的性能要求和容量的需要，而不再需要新的設備，延長舊設備的使用周期，成本大大降低。還可以使客戶設備效率達到最大，讓客戶提供更具競爭力的服務和容量。
【主權項】
1.一種用于正交雙偏振移相鍵控調制方法，其步驟包括: 外部RS232通信接口完成和主機調試軟件進行通信，并由FPGA模塊接收到指令后，實施正交雙偏振移相鍵控信號的調制，經過高速D/A電路，將純數字信號轉換為模擬信號，作為液晶模塊控制電路的輸入信號，控制硅基液晶模塊； 同時，單個光纖中輸入光，進入硅基液晶模塊，在液晶模塊控制電路輸出的控制信號作用下，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出。2.—種基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于包括: FPGA模塊，用于實現正交雙偏振移相鍵控信號調制電路； 硅基液晶模塊，用于將一路輸入光信號，轉換成任意波長的光信號，并可以在8個輸出端口任意一個進行輸出； 時鐘源，與FPGA模塊連接，提供FPGA模塊所需的時鐘信號； 電源，與FPGA模塊連接，提供所需的電力。3.根據權利要求2所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于還包括液晶模塊控制電路、高速D/A電路和可變增益放大器電路;所述的液晶模塊控制電路，接收所述的可變增益放大器電路輸出的電信號，并向硅基液晶模塊輸出； 所述的高速D/A電路，與所述的FPGA模塊連接，用于將FPGA模塊輸出的高速數字信號轉換成模擬信號； 所述的可變增益放大器電路，與所述的高速D/A電路連接，用于對各個通道中的光功率進行調節；。4.根據權利要求3所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于所述的液晶模塊控制電路為EL-5825型集成電路。5.根據權利要求3所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于所述的高速D/A電路為Analog Device AD9742型集成電路。6.根據權利要求3所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于所述的可變增益放大器電路為Analog Device AD8330型集成電路，增益范圍可達60dBo7.根據權利要求2所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于還包括外部RS232通信接口，與所述的FPGA模塊連接，用于和外部調試軟件進行數據通?目O8.根據權利要求7所述的基于正交雙偏振移相鍵控的IX 8智能波長選擇設備，其特征在于所述的外部RS232通信接口為Sipex SP3232E型TTL轉232電平集成電路。9.根據權利要求2所述的基于正交雙偏振移相鍵控調制的波長智能選擇設備，其特征在于所述的硅基液晶模塊為Himax ΗΧ7308型反射式有源矩陣硅基液晶屏。10.根據權利要求2所述的基于正交雙偏振移相鍵控的波長智能選擇設備，其特征在于所述的FPGA模塊為可編程邏輯器件FLEX10K70。11.根據權利要求2所述的基于正交雙偏振移相鍵控的波長智能選擇設備，其特征在于所述的FPGA模塊還包括基于正交雙偏振移相鍵控信號調制電路、SRAM內存和程序存儲器之一種或幾種。12.根據權利要求11所述的基于正交雙偏振移相鍵控的波長智能選擇設備，其特征在于所述的基于正交雙偏振移相鍵控信號調制電路包括串并轉換器、第一乘法器、第二乘法器、正交載波發生器和加法器，所述的第一乘法器和所述的第二乘法器分別同時與所述的串并轉換器、所述的正交載波發生器和所述的加法器連接。
【文檔編號】H04B10/564GK105827331SQ201610141624
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】魏宏剛, 李宏鳴, 賈小濤
【申請人】上海鼎頻通信技術有限公司