專利名稱：減少自由空間光通信中的串擾的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光放大和自由空間光通信。
背景技術：
考慮到安裝傳輸光纜的高成本，自由空間光通信信道能夠為點對點 光通信信道提供一種廉價的替代方式。在自由空間光通信信道中，數(shù)據(jù) 承載光束穿過傳輸區(qū)域而無需傳輸光波導的引導。這樣，使用自由空間 光通信信道就能夠避免與安裝傳輸光纖有關的成本。沒有了這樣的安裝 成本，就能夠顯著降低實施一個新的點對點光通信系統(tǒng)的總成本。
沒有傳輸光纖還降低了光通信系統(tǒng)中的功率傳輸效率。特別地，數(shù) 據(jù)承載光束的直徑能夠沿著自由空間光通信信道而發(fā)散。因此，與具有 同樣長度的光通信信道的基于光纖的光通信系統(tǒng)相比，自由空間光通信 系統(tǒng)只能遞送較小部分的所發(fā)射的光功率。
由于上述低效率的功率傳輸，所以自由空間光通信系統(tǒng)的運行會十 分不同于常規(guī)的光纖光傳輸系統(tǒng)。通常，自由空間光通信系統(tǒng)具有一個 產(chǎn)生高輸出光功率以補償數(shù)據(jù)承載光束的發(fā)散的發(fā)射機。

發(fā)明內容
一些實施例提供被配置成用于在許多自由空間光通信系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn) 的特殊情況的通信裝置。這些情況可以包括高輸出光強度。其中一些實 施例包括這樣的特征，所述特征支持高輸出光功率，同時仍然在它們的 光發(fā)射機內部僅產(chǎn)生少量的光串擾。
在第一方面中， 一種裝置包括光發(fā)射機。該光發(fā)射機包括調制器、 色散調節(jié)模塊、以及光放大器。光發(fā)射機被配置成在自由空間光通信信 道上發(fā)射光脈沖。調制器被配置成產(chǎn)生由數(shù)據(jù)進行幅度和/或相位調制的 光載波。色散調節(jié)模塊被連接在調制器和該放大器之間，并被配置成通
過改變從調制器接收到的光脈沖的累積色散來大大(substantially)改變 所述接收到的光脈沖的時間寬度。
在第二方面中， 一種方法包括通過產(chǎn)生調制的光載波來產(chǎn)生光脈
4沖流，以及大大改變所述流的光脈沖的累積色散以產(chǎn)生相應的時間上變 寬的光脈沖。該方法包括對該時間上變寬的光脈沖進行光放大以產(chǎn)生 相應的放大的光脈沖，以及經(jīng)由自由空間光通信信道將該放大的光脈沖 發(fā)射到光接收機。


通過附圖和對各說明性實施例的詳細描述來更全面地描述各種實 施例。然而，本發(fā)明還可以體現(xiàn)為各種形式，并且不限于在附圖和對各 說明性實施例的詳細描述中所描述的實施例。
圖1A示意性地說明一個包括自由空間光通信信道的市區(qū)點對點光 通信系統(tǒng)；
圖1B示意性地說明一個包括自由空間光通信信道的衛(wèi)星對衛(wèi)星光 通信系統(tǒng)；
圖2A是自由空間光通信系統(tǒng)的一個實施例的框圖，該實施例例如 用于圖1A - 1B的光通信系統(tǒng)中；
圖2B是自由空間光通信系統(tǒng)的一個可選實施例的框圖，該實施例 例如用于圖1A - 1B的光通信系統(tǒng)中；
圖2C是自由空間光通信系統(tǒng)的另一個可選實施例的框圖，該實施 例例如用于圖1A-1B的光通信系統(tǒng)中；
圖2D、圖2E和圖2F是自由空間光通信系統(tǒng)的其他可選實施例的 框圖，這些實施例例如用于圖1A-1B的光通信系統(tǒng)中；
圖3A是說明執(zhí)行光通信的一種方法的流程圖，該方法例如使用圖 2A、圖2C、圖2D和圖2F的自由空間光通信系統(tǒng)；
圖3B是說明執(zhí)行光通信的一種可選方法的流程塌，該方法例如使 用圖2B、圖2C、圖2E和圖2F的自由空間光通信系統(tǒng)；以及
圖4示意性地說明在圖3A-3B的方法中數(shù)據(jù)承載流的示例性光脈 沖的演變。
在附圖和文字中，相同的附圖標記指示具有類似功能的元件。 在附圖中，為了更清楚地說明其中的一個或多個結構， 一些特征的 相對尺寸可能被夸大。
具體實施方式
圖1A和圖1B示出光通信系統(tǒng)2A、 2B的說明性的實施例，這些光 通信系統(tǒng)使用自由空間光通信信道3A、 3B來傳輸數(shù)據(jù)承載光脈沖。圖 1A的自由空間光通信信道3A提供了在位于市區(qū)內的建筑物4之間的點 對點光通信。每個通信建筑物4包括光發(fā)射機、接收機或收發(fā)機5，其 被配置成在光通信信道3A上(即市區(qū)的大氣空間中)進行單向或雙向 光通信。圖1B的自由空間光通信信道3B提供了在沿軌道繞地球運行的 衛(wèi)星6之間的點對點光通信。每個衛(wèi)星6還具有光發(fā)射機、接收機或收 發(fā)機7,其支持在外層空間光通信信道3B上進行單向或雙向通信。
在光通信系統(tǒng)2A、 2B中，自由空間光通信信道3A、 3B既不引導 數(shù)據(jù)承載光脈沖，也不引起所述光脈沖的大的色散。在沒有這樣的波導 的情況下，數(shù)據(jù)承載光脈沖在自由空間光通信信道3A、 3B中在它們的 傳，燔方向的側向或^f黃向擴散。因此，光通信系統(tǒng)2A、 2B的光發(fā)射才幾5、 7通常以高電場強度來發(fā)射這樣的數(shù)據(jù)承載光脈沖。
在一些光學介質中，由于所迷介質的三階電極化率，所以高電場強 度產(chǎn)生大量的非線性光效應。該非線性光效應能夠在通過這種介質傳播 的數(shù)據(jù)承載流中產(chǎn)生信道間的和/或信道內的串擾。自由空間光通信信道 的光學介質通常具有等于零的或非常小的三階電極化率，并且通常還承 載低的電場強度，因為其中的數(shù)據(jù)承載光束的直徑很大。因此，自由空 間光通信信道通常產(chǎn)生很小的所述串擾。相反，在用于自由空間通信的 光發(fā)射機的一些部件中，三階電極化率可能具有很大的值。在一些這樣 的部件中電場強度也可能具有很大的值。因此，在用于自由空間光通信 系統(tǒng)的光發(fā)射機中通常存在產(chǎn)生大的串擾的風險。在這種光發(fā)射機的光 放大器中，產(chǎn)生串擾的風險可能會特別高，因為光放大器可能使用其三 階電極化率具有很大的幅度并且在運行期間可能還支持高的光強度水 平的介質。
光通信系統(tǒng)2A、 2B的各種實施例使用被配置成減少在所述光通信
由空間光通信系統(tǒng)10A、 IOB、 IOC、 IOD、0E和10F中說明一些這樣
的裝置。
每個自由空間光通信系統(tǒng)10A-10F包括多信道光發(fā)射機12A、 12B、 12C、 12D、 12E和12F;自由空間光通信信道14;以及多信道光 接收機16A、 16B、 16C。在其他實施例(未示出)中，可以用單獨的波長信道器件來代替多信道光發(fā)射機12A- 12F和多信道光接收機16A-16C。
多信道光發(fā)射機12A-12C包括N個光源18、 N個光調制器20、 Nxl光復用器22、第一色散調節(jié)模塊24、光放大器26、以及光束準直 光學器件28。
每個光源18在將被用來承載數(shù)據(jù)的波長信道上產(chǎn)生連續(xù)波(CW) 光載波。光源例如是與電或光泵浦器件一起的常規(guī)的高功率、窄帶激光器。
每個光調制器20將N個輸入數(shù)字數(shù)據(jù)流(即輸入數(shù)據(jù)！、...、以及 輸入數(shù)據(jù)N)中不同的一個幅度和/或相位調制到CW光載波上，該CW 光載波是從對應的一個光源18中接收的。每個光調制器20將幅度和/ 或相位調制后的光載波(即具有其數(shù)據(jù)承載光脈沖流的光載波)輸出到 Nxl光復用器22。
Nxl光復用器22復用來自光調制器20的幅度和/或相位調制后的光 載波，并將所得到的光束遞送到第一調節(jié)模塊24。 Nxl光復用器22可 以具有本領域技術人員公知的任何常規(guī)構造。
第一色散調節(jié)模塊24大大增加或減少波長信道上的光脈沖的累積 色散的幅度，光發(fā)射機12A- 12C被配置成在該波長信道上發(fā)射數(shù)據(jù)。 色散調節(jié)模塊24會在接收的光脈沖中產(chǎn)生色散，該色散的幅度大于或 等于約[(0.25x105吉比特每秒)/(BR)2][(1550nm)/人]2皮秒每納米(ps/nm), 或者甚至大于或等于[(0.5x105吉比特每秒)/(BR)"[(1550nm)/X]2。所產(chǎn)生 的色散的幅度還可以小于或等于約[(4x105吉比特每 秒)/(BR)2][(550腿)/X]2 ps/nm , 或者小于或等于纟々[(2x105吉比特每 秒)/(BR)2][(1550nm)/入]2ps/nm。這里，(BR)2是調制產(chǎn)生的每波長信道光 比特率的平方，單位是吉比特每秒(Gb/s),以及X是光載波的波長， 單位是納米。對于1.55微米的電信波長，示例性的色散調節(jié)模塊24在 約10吉比特每秒的比特率處可以產(chǎn)生約1000 ps/nm或更多的色散，并 且在約40吉比特每秒的比特率處可以產(chǎn)生約(1000/16) ps/nm或更多 的色散。
在第一色散調節(jié)模塊24中，大大改變累積色散會產(chǎn)生時間上大大 變寬并且峰值強度大大減小的光脈沖。對于接收到的光脈沖，時間上大 大變寬會使在光脈沖的一半最大強度處初始全部寬度增加約25%或更多，增加約300%或更多，例如大約335 %。時間上大大變寬會使初始 光脈沖的峰值強度減少約20%或更多，約67%或更多，并且甚至約93 % 。這種峰值強度的減少能夠降低在光放大器26中串擾的發(fā)生。
第一色散調節(jié)模塊24可以由多種集總光學器件構成。 一種示例性 器件是具有普通色散或異常色散的單模光纖巻(roll)。該光纖巻具有 用于產(chǎn)生上述量的時間變寬和峰值強度減少的適當?shù)拈L度。另 一 種示例 性器件是光路，該光路包括衍射光柵以及一個或多個被配置成使光經(jīng)歷 雙程反射而離開該衍射光柵的反射鏡。雙程反射對光脈沖的累積色散產(chǎn) 生期望的改變。一種這樣的器件在2002年2月25日由MarkJ. Schnitzer 提交的美國專利申請No. 10/082，870中進行了描述，該申請的全部內容 被結合于此以作參考。其他示例性器件包括被配置成產(chǎn)生期望的色散改 變的光纖布拉格光柵。根據(jù)以上的公開內容，本領域技術人員將能夠制 造用于第 一 色散調節(jié)模塊24的各種器件。
光放大器26放大數(shù)據(jù)承載流的光脈沖以在輸出數(shù)據(jù)承載流上產(chǎn)生 相應的放大的光脈沖。光放大器26可以是任何常規(guī)的光放大器，例如 摻稀土光纖放大器(比如摻斜光纖放大器)或拉曼放大器。
光束準直光學器件28準直所述輸出流的放大的光脈沖以產(chǎn)生準直 的數(shù)據(jù)承載光束，該準直的數(shù)據(jù)承載光束被引導到自由空間光通信信道 14中。光束準直光學器件28將數(shù)據(jù)承載光束引向光接收機16A- 16C。 光束準直光學器件28可以包括一個或多個折射透鏡和/或反射光學器件 的任何常規(guī)組合，以用于執(zhí)行這種準直和光束引導功能。
光發(fā)射機12A和12C還包括第二色散調節(jié)模塊30。該第二色散調 節(jié)模塊30大大增加或減少接收到的放大的光脈沖的累積色散的幅度。 在接收到的光脈沖中，累積色散的大大改變的幅度可以大于或等于約 [(0.25xl()5Gb/s)/(BR)2][(1550nm)a]2皮秒每納米(ps/nm ),或者甚至大 于或等于[(0.5x105 Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/X]2。對累積色散的改變的幅度 還可以小于或等于約[(4xl()5Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/ri2 ps/nm,或者小于 或等于約[(2xl 05 Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/X]2 ps/nm。
通過大大改變色散，第二色散調節(jié)模塊30產(chǎn)生了時間上大大變窄 并且峰值強度大大變大的光脈沖。對于接收到的放大的光脈沖，即AOP， 時間上變窄會使在放大的光脈沖AOP的一半最大強度處全部寬度減少 約25%或更多，或者甚至會使在放大的光脈沖AOP的一半最大強度處
8全部寬度減少約75%或更多。色散的大大改變會使接收到的放大的光脈
沖AOP的峰值強度增加約20%或更多，并且甚至會使峰值強度增加約400 %或更多。第二色散調節(jié)模塊30將變窄的光脈沖遞送到光束準直光學器件28,以用于準直該光脈沖并將其發(fā)射到自由空間光通信信道14。
色散調節(jié)模塊30可以是任何合適的常規(guī)集總器件。 一種示例性器件是具有普通色散或異常色散的單模光纖巻。該光纖巻具有適于產(chǎn)生上述量的時間變窄和/或峰值強度增加的長度。另 一種示例性器件是光路，該光路包括衍射光柵以及一個或多個被配置成使光經(jīng)歷雙程反射而離開該衍射光柵的反射鏡。該雙程反射產(chǎn)生累積色散的改變，例如如在2002年2月25日由Mark丄Schnitzer提交的美國專利申請No.10/082,870中所描述的那樣。其他示例性器件包括被配置成產(chǎn)生期望的色散改變的光纖布拉格光柵。根據(jù)以上的公開內容，本領域技術人員將能夠制造用于第二色散調節(jié)模塊3 0的示例性器件。
多信道光接收機16A- 16C包括光束聚焦光學器件32、 lxN光解復用器34、以及N個光解調器36。
光束聚焦光學器件32將從自由空間信道14接收到的該部分的發(fā)射光束聚焦到lxN光解復用器34的輸入上。光束聚焦光學器件32可以包括本領域技術人員所公知的常規(guī)的折射光學透鏡和/或常規(guī)的光學反射鏡的任何合適的組合。
lxN光解復用器34根據(jù)波長信道來分離不同的光脈沖的數(shù)據(jù)承載流，并將每個所述流引向一個不同的光解調器36。光解復用器34可以包括本領域技術人員所公知的任何合適的常規(guī)解復用結構。
光解調器36從接收到的光脈沖流中恢復對應的數(shù)字數(shù)據(jù)輸出流，
即輸出數(shù)據(jù)！.....以及輸出數(shù)據(jù)N。光解調器36可以具有本領域技術
人員所公知的任何常規(guī)的形式。
光接收機16B和16C還包括色散調節(jié)模塊38,該色散調節(jié)模塊38被設置以接收來自光束聚焦光學器件32的光脈沖的數(shù)據(jù)承載流。色散調節(jié)模塊38以使接收到的光脈沖時間上大大變窄并且峰值強度增強的方式來大大增加或減少接收到的光脈沖的累積色散的幅度。色散調節(jié)模塊38對接收到的光脈沖的累積色散改變的量的范圍可以與上面對于色散調節(jié)模塊30所描述的改變的范圍相同。色散調節(jié)模塊38對接收到的光脈沖產(chǎn)生的時間上變窄和峰值強度增加的量的范圍也可以與對于色散調節(jié)模塊30所描述的范圍相同。色散調節(jié)模塊38將時間上變窄且峰值強度增強的光脈沖遞送到lxN光解復用器34。
可以按照上面對于色散調節(jié)模塊30所描述的那樣來構造集總色散調節(jié)模塊38。色散調節(jié)模塊30和/或色散調節(jié)模塊38例如可以被配置成產(chǎn)生總色散改變，所述總色散改變被選擇以將放大的光脈沖AOP的時間寬度近似地返回到由第一色散調節(jié)模塊24接收到的光脈沖的時間寬度。
在光發(fā)射機12A- 12C中，光調制器20可以是常規(guī)的單級或多級器件。例如，光調制器20可以首先產(chǎn)生歸零(RZ)光脈沖流，然后對該歸零光脈沖中的各單獨脈沖進行相位調制以承載N個輸入數(shù)據(jù)流。
在光發(fā)射機12D- 12F的一些實施例中，直接調制可以產(chǎn)生N個被順序相位調制以產(chǎn)生承載N個輸入數(shù)據(jù)流的相位調制的RZ光脈沖的光脈沖流。
圖2D-2F的自由空間光通信系統(tǒng)10D- 10F包括已經(jīng)描述過的自由空間光通信信道14和多信道光接收機16A- 16C，并且還包括多信道光發(fā)射機12D-12F。多信道光發(fā)射機12D、 12E和12F具有在圖2A-2C的各自的多信道光發(fā)射機12A、 12B和12C中所描述的元件。另夕卜，在多信道光發(fā)射機12D-12F中，N個光源18和相關聯(lián)的泵浦電路9代替了光發(fā)射機12A- 12C的N個光源18和光調制器20。在多信道光發(fā)射機12D - 12F中，每個光源18都是能夠在N個波長信道之一中產(chǎn)生CW光載波的激光器，并且每個泵浦電路19被配置成對相關聯(lián)的光源18進行直接幅度調制。直接幅度調制涉及將泵浦水平改變?yōu)楦哂诩す忾撝蹬c低于激光閾值之間。直接幅度調制產(chǎn)生被N個輸入數(shù)據(jù)流(即
輸入數(shù)據(jù)！.....輸入數(shù)據(jù)N)所調制的N個光載波。因此，在光發(fā)射機
12D、 12E和12F中的每一個中，光源18和相關聯(lián)的泵浦電路19的組合起到調制器的作用。
圖3A和3B說明經(jīng)由例如圖2A-2F的自由空間光通信系統(tǒng)IOA-1 OF中的自由空間通信信道來對數(shù)據(jù)進行光傳送的方法40A - 40B 。方法40A - 40B使得示例性光脈沖如在圖4中示意性地示出的那樣進行演變。
方法40A-40B包括產(chǎn)生承載了數(shù)字數(shù)據(jù)流的幅度和/或相位調制的光載波(步驟42)。調制的光載波的產(chǎn)生可以由例如激光器的直接幅度調制來引起，或者可以由例如激光器所產(chǎn)生的CW光載波的光調制來引起。幅度和/或相位調制的CW光載波的產(chǎn)生在光載波的波長信道中產(chǎn)
生了輸入光脈沖(IOP)流。幅度和/或相位調制可以由圖2A-2C中的光調制器20之一來執(zhí)行，或者可以由圖2D-2F中的光源18和相關聯(lián)的泵浦電路19的之一的組合來執(zhí)行。
方法40A-40B包括大大改變每個輸入光脈沖IOP的色散以產(chǎn)生相應的時間上大大變寬的光脈沖(TBOP)(步驟44)。如圖4所示，時間上大大變寬的光脈沖TBOP具有低于相應的輸入光脈沖IOP的平均光強度和峰值光強度。時間上大大變寬可使得在輸入光脈沖IOP的一半最大強度處初始全部寬度增加約25%或更多，增加約300%或更多，例如335 %。時間上大大變寬可使輸入光脈沖IOP的峰值強度減少約20%或更多，約67%或更多。
在步驟44,可以通過使輸入光脈沖IOP通過色散調節(jié)模塊24來大大改變輸入光脈沖IOP的色散。通過色散調節(jié)模塊24的通路會大大增加或減少輸入光脈沖IOP的色散例如以便產(chǎn)生最終累積色散，所述最終累積色散的幅度大于或等于約[(0.25x105 Gb/s)/(BR)2][(1550nm)a]2ps/nm,或者大于或等于約[(0.5xl()5Gb/s)/(BR)2][(1550nm)從]2 ps/nm。最終累積色散的幅度還可以小于或等于約[(4x105Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/X]2 ps/nm ,或者甚至可以小于或等于[(2x105Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/X]2 ps/nm。
方法40A-40B包括對每個時間上變寬的光脈沖TBOP進行光放大以產(chǎn)生相應的具有較大時間積分總功率的放大的光脈沖(AOP)(步驟46)?？梢酝ㄟ^在使每個時間上變寬的光脈沖TBOP通過光放大器26的同時泵浦該光放大器來執(zhí)行光放大步驟46。如圖4所示，放大會增加時間上變寬的光脈沖TBOP的時間積分功率，而不會顯著地增加它的時間寬度。然而，每個放大的光脈沖AOP的峰值光強度低于在沒有對光脈沖進行早先的時間變寬的情況下的峰值光強度。
由于峰值強度較低，所以放大的光脈沖AOP所產(chǎn)生的信道間的和/或信道內的串擾會少于在沒有這樣的基于色散的前置放大的變寬的情況下所產(chǎn)生的串擾。因此，在很容易產(chǎn)生串擾的光發(fā)射機的任何部分中，例如在光放大器的介質中，光脈沖以"時間上變寬的形式"被維持。在光強度高和Z或光傳播所通過的介質的三階非線性極化率高的光發(fā)射機12A- 12F的任何部分中，可以保持光脈沖是寬的。方法40A-40B包括以將光脈沖遞送到光接收機(例如光接收機 16A- 16F之一)的方式將放大的光脈沖AOP流發(fā)射到自由空間光通信 信道(例如光通信信道14)(步驟48)。自由空間光通信信道可以是 例如圖1A的自由空間光通信信道3A中的兩個建筑物之間的大氣區(qū)域， 或者可以包括例如圖1B的自由空間光通信信道3B中的外層空間的區(qū) 域。自由空間光通信信道在光發(fā)射機與光接收機之間提供了點對點通 信，所述光發(fā)射機例如是執(zhí)行發(fā)射的光發(fā)射機12A - 12F中的任何一個， 所述光接收機例如是接收所發(fā)射的數(shù)據(jù)承載光脈沖的光接收機16A-16F中的任何一個。
方法40A - 40B包括大大改變每個放大的光脈沖AOP的累積色散以 產(chǎn)生比相應的放大的光脈沖AOP時間上大大變窄的輸出光脈沖(OOP) (步驟50)。該時間上大大變窄可使得放大的光脈沖AOP在一半最大強 度處全部寬度減少約25%或更多，或者甚至可使得在放大的光脈沖AOP 的一半最大強度處全部寬度減少約75%或更多。例如，如圖4所示，輸 出光脈沖OOP可以大約具有相應的輸入光脈沖IOP的時間寬度，所述 輸入光脈沖IOP的時間寬度又大大窄于相應的放大的光脈沖A0P。還如 圖4所示，時間上變窄還對光脈沖的平均強度和峰值強度產(chǎn)生相關聯(lián)的 增加。光脈沖的時間寬度和/或強度的這種改變對于由此后續(xù)的數(shù)據(jù)解調 會是有利的。
在步驟50,方法40A包括在將光脈沖發(fā)射到自由空間通信信道之 前對光脈沖的色散進行大大的改變，例如正如在圖2A、 2C、 2D和2F 的集總色散調節(jié)模塊30中那樣。
在步驟50,方法40B包括在從自由空間光通信信道接收到光脈沖 之后對光脈沖的累積色散進行大大的改變，正如在圖2B、 2C、 2E和2F 的集總色散調節(jié)模塊38中那樣。
在一些實施例中，方法40A-40B還在將光脈沖發(fā)射到自由光通信 信道之前以及從自由空間光通信信道接收到光脈沖之后都對光脈沖的 累積色散進行大大的改變，正如在圖2C和2F的集總色散調節(jié)模塊30、
AOP 的累積色散的幅度增力?；驕p少至少[(0.25x105 Gb/s)Z(BR)2][(1550nm)/X]2 ps/nm ， 或 者 甚 至 [(0.5x105 Gb/s)/(BR)2][(1550nm)/X]2 ps/nm或更多。
12由于自由空間光通信信道通常是大氣和/或外層空間，所以自由空間 在步驟50，累積色散的改變會產(chǎn)生基本上具有相應的輸入光脈沖(IOP)
的累積色散和時間寬度的輸出光脈沖(OOP)，其中在步驟50的累積 色散的改變的幅度大約等于步驟44的累積色散的改變，并且符號與步 驟44的累積色散的改變相反。
方法40A - 40B還包括例如在圖2A - 2F的N個解調器36之一 中從 所得到的時間上變窄的光脈沖流中解調出數(shù)據(jù)(步驟52)?？梢酝ㄟ^早 先的光脈沖的時間上變窄來增強這種解調，因為所述的時間上變窄通常 會增加光脈沖的峰值強度。還可以通過早先的光脈沖的時間上變窄來增
際上，由步驟44的色散改變而產(chǎn)生的時間上變寬會引起相鄰光脈沖之 間的重疊，這種重疊會以其他方式干擾所述光脈沖流承載的數(shù)字數(shù)據(jù)流 的正確解調。
根據(jù)公開內容、附圖和權利要求書，本發(fā)明的其他實施例對于本領 域技術人員來說將是顯而易見的。
權利要求
1、一種裝置，包括光發(fā)射機，其包括調制器、色散調節(jié)模塊、以及光放大器，所述發(fā)射機被配置成在自由空間光通信信道上發(fā)射光脈沖；以及其中所述調制器被配置成產(chǎn)生由數(shù)據(jù)進行幅度和/或相位調制的光載波；以及其中所述色散調節(jié)模塊被連接在所述調制器和所述放大器之間，并且被配置成通過改變從所述調制器接收到的光脈沖的色散來大大改變所述接收到的光脈沖的時間寬度。
2、 權利要求l所述的裝置，還包括第二色散調節(jié)模塊，所述第二色I ' " 。'、" 、曰
3、 權利要求2所述的裝置，其中所述第二色散調節(jié)模塊位于所述光 發(fā)射機中。
4、 權利要求2所述的裝置，還包括光接收機，其被設置以從所述自由空間光通信信道中接收所發(fā)射的 光脈沖；以及其中所述第二色散調節(jié)模塊位于所述光接收機中。
5、 權利要求4所述的裝置，還包括時'間二大大變窄，所述第i色散調節(jié)模塊位于所述光接收二中:'
6、 權利要求2所述的裝置，其中所述第二色散調節(jié)模塊被配置成將 在其中接收到的光脈沖的時間寬度減少約20 %或更多。
7、 一種方法，包括通過產(chǎn)生調制的光載波來產(chǎn)生光脈沖流；大大改變所述流的光脈沖的色散以產(chǎn)生相應的時間上變寬的光脈沖；對所述時間上變寬的光脈沖進行光放大以產(chǎn)生相應的放大的光脈 沖；以及經(jīng)由自由空間光通信信道將所述放大的光脈沖發(fā)射到光接收機。
8、 權利要求7所述的方法，還包括窄的光脈沖。
9、 權利要求7所述的方法，其中色散的大大改變將所述流的光脈沖的時間寬度增加至少約2 5 % 。
10、 權利要求7所述的方法，其中大大改變所述光放大的光脈沖的 色散包括將所述光放大的光脈沖的時間脈沖寬度減少約20 %或更多。
全文摘要
一種光發(fā)射機包括調制器、色散調節(jié)模塊、以及光放大器。該光發(fā)射機被配置成在自由空間光通信信道上發(fā)射光脈沖。該調制器被配置成產(chǎn)生由數(shù)據(jù)進行幅度和/或相位調制的光載波。該色散調節(jié)模塊被連接在該調制器和該放大器之間，并且被配置成通過改變從該調制器接收到的光脈沖的色散來改變所述接收到的光脈沖的時間寬度。
文檔編號H04B10/10GK101490984SQ200780026475
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權日2006年7月12日
發(fā)明者A·喬杜里, G·雷邦 申請人:盧森特技術有限公司