Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial,

cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (420) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (412) y generar una señal codificada (426), siendo dividida la señal codificada en una primera señal (422) y una segunda señal (428);

un dispositivo (470) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal (428) y generar una tercera señal (424), estando retardada la tercera señal (424) con respecto a la segunda señal (428) en un período de tiempo predeterminado;

un controlador (430) configurado para recibir la primera señal (422) y la tercera señal (424) y generar una señal de activación (432), estando asociada la señal de activación (432) con una diferencia entre la primera señal (422) y la tercera señal (424);

una fuente de luz (440) configurada para generar una luz (442);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (450) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (442) y la señal de activación (432), modular la luz (442) con la señal de activación (432), y generar una señal óptica de salida (452);

en el que:

la tercera señal (424) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal (428) en el primer instante y la tercera señal (424) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

la señal óptica de salida (452) es una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial

Sistema para generar señales ópticas con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial.

Antecedentes del invento

El presente invento se refiere, en general, a las técnicas de telecomunicaciones. Más particularmente, el invento proporciona un sistema para generar señales ópticas con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial. Meramente a modo de ejemplo, el invento se describe aplicado a redes ópticas, pero debe reconocerse que el invento tiene un campo de aplicación más amplio.

Las técnicas de las telecomunicaciones han progresado con el paso de los años. Simplemente a modo de ejemplo, las redes ópticas se han utilizado para las telecomunicaciones usuales en aplicaciones de voz y en otras aplicaciones. Las redes ópticas pueden transmitir múltiples señales de diferentes capacidades. Por ejemplo, las redes ópticas terminan señales, multiplexan señales de una velocidad menor a una velocidad mayor, conmutan señales y transportan señales por ellas de acuerdo con ciertas definiciones.

En las comunicaciones ópticas, una señal óptica puede transmitirse por enlaces de fibra óptica a gran distancia, por ejemplo cientos o, incluso, miles de kilómetros. La calidad de las señales recibidas puede mejorarse, con frecuencia, utilizando modulaciones con retorno a cero (RZ) en lugar de modulaciones sin retorno a cero (NRZ). Por ejemplo, una señal con modulación con retorno a cero incluye estados lógicos bajo y alto, tales como los representados por "0" y "1", respectivamente. El estado de la señal está determinado, con frecuencia, por el voltaje durante parte de un período de bit y la señal retorna a un estado de reposo durante otra parte del período de bit. Como ejemplo, el estado de reposo se representa por cero voltios. En otro ejemplo, una señal con modulación sin retorno a cero, incluye estados lógicos bajo y alto, tales como los representados por "0" y "1", respectivamente. El estado de la señal está determinado, con frecuencia, por el voltaje durante un período de bit sin que la señal retorne a un estado de reposo durante, al menos, parte del período de bit.

Las modulaciones con retorno a cero pueden proporcionar, usualmente, una mejor resistencia a los ruidos de la señal que las modulaciones sin retorno a cero. Además, los impulsos RZ aislados experimentan, con frecuencia, distorsiones no lineales casi idénticas durante la transmisión, lo que puede mitigarse, al menos parcialmente, mediante esquemas de compensación de la dispersión apropiados. Por ello, las señales RZ son, usualmente, más resistentes a las distorsiones no lineales que las señales NRZ.

Entre las señales RZ complejas, las señales ópticas con retorno a cero, con supresión de portadora (CSRZ), pueden proporcionar fuertes posibilidades de transmisión. Por ejemplo, las señales CSRZ tienen desplazamientos bifásicos alternos entre bits adyacentes, y se ven menos afectadas por la interferencia entre símbolos que las simples señales RZ las cuales, con frecuencia, están moduladas en intensidad sin modulación de fase. Así, las señales CSRZ son más tolerantes, tanto a las dispersiones como a las distorsiones no lineales.

La figura 1 representa un sistema usual simplificado para generar señales CSRZ. El sistema 100 incluye una fuente NRZ 110, un controlador de datos NRZ 120, un láser de diodos CW 130, un modulador de datos 140, un controlador de reloj 150, un cambiador de fase 155 y un modulador de reloj 160. El modulador de datos 140 y el modulador de reloj 160 son, ambos, moduladores EO. El modulador EO 160 está polarizado a nulo y es activado por una señal de reloj de datos a media frecuencia, generada por el controlador de reloj 150. En respuesta, el modulador EO 160 puede generar impulsos ópticos de reloj. Como se muestra en la fig. 1, el sistema usual 100 para generar señales CSRZ es, con frecuencia, complicado y caro.

Por ello, es altamente deseable mejorar las técnicas para generar señales con retorno a cero.

El documento EP 1 271 808 A proporciona un modulador con retorno a cero para un transmisor óptico. El modulador RZ comprende un interferómetro Mach-Zehnder acoplado ópticamente con una fuente de luz para modular una onda continua generada por dicha fuente de luz con una señal de activación. Un circuito de activación genera una señal de activación para modular el dispositivo Mach-Zehnder para generar una señal óptica de impulsos RZ de anchura ajustable.

Breve resumen del invento

El presente invento se refiere, en general, a técnicas de telecomunicación. Más particularmente, el invento proporciona un sistema para generar señales ópticas con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial. Simplemente a modo de ejemplo, el invento se describe en relación con su aplicación a redes ópticas, pero debe reconocerse que el invento tiene un campo de aplicación más amplio.

De acuerdo con una realización del presente invento, un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial, incluye un dispositivo de codificación configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero y para generar una señal codificada. La señal codificada se divide en una primera señal y una segunda señal. Además, el sistema incluye un dispositivo de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal y generar una tercera señal. La tercera señal es retardada con respecto a la segunda señal en un período de tiempo predeterminado. Además, el sistema incluye un controlador configurado para recibir la primera señal y la tercera señal y generar una señal de activación. La señal de activación está asociada con una diferencia entre la primera señal y la tercera señal. Asimismo, el sistema incluye una fuente de luz configurada para generar una luz y un modulador electro-óptico configurado para recibid la luz y la señal de activación, modular la luz con la señal de activación y generar una señal óptica de salida. En un primer instante, la tercera señal está asociada con un resultado de suma de módulo 2 de la segunda señal en el primer instante y la tercera señal en un segundo instante. El segundo instante precede al primer instante en el período de tiempo predeterminado. La señal óptica de salida es una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial.

De acuerdo con otra realización del presente invento, un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial, incluye un dispositivo de codificación configurado para recibir una señal eléctrica de entrada, sin retorno a cero, y para generar una primera señal y una segunda señal, y un dispositivo de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal y generar una tercera señal. La tercera señal es retardada con respecto a la segunda señal en un período de tiempo predeterminado. Además, el sistema incluye un combinador configurado para recibir la primera señal y la tercera señal y generar una cuarta señal. La cuarta señal está asociada con la suma de la primera señal y la tercera señal. Además, el sistema incluye una fuente de luz configurada para generar una luz, y un modulador electro-óptico configurado para recibir la luz y una señal de activación, modular la luz con la señal de activación y generar una señal óptica de salida. La tercera señal está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal en el primer instante y la tercera señal en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en un período de tiempo predeterminado. La señal de activación es proporcional a la cuarta señal y la señal óptica de salida es una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial.

De acuerdo con todavía otra realización del presente invento, un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial incluye un dispositivo de codificación configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero y para generar una señal codificada. La señal codificada es dividida en una primera señal de entrada y una segunda señal de entrada. Además, el sistema incluye un dispositivo de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal de entrada y generar una tercera señal de entrada. La tercera señal de entrada está retardada con respecto a la segunda señal de entrada en un período de tiempo predeterminado. Además, el sistema incluye un controlador configurado para recibir la primera señal de entrada y la tercera señal de entrada y generar...

1. Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial, cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (420) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (412) y generar una señal codificada (426), siendo dividida la señal codificada en una primera señal (422) y una segunda señal (428);

un dispositivo (470) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal (428) y generar una tercera señal (424), estando retardada la tercera señal (424) con respecto a la segunda señal (428) en un período de tiempo predeterminado;

un controlador (430) configurado para recibir la primera señal (422) y la tercera señal (424) y generar una señal de activación (432), estando asociada la señal de activación (432) con una diferencia entre la primera señal (422) y la tercera señal (424);

una fuente de luz (440) configurada para generar una luz (442);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (450) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (442) y la señal de activación (432), modular la luz (442) con la señal de activación (432), y generar una señal óptica de salida (452);

en el que:

la tercera señal (424) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal (428) en el primer instante y la tercera señal (424) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

la señal óptica de salida (452) es una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el período de tiempo predeterminado corresponde a un número de períodos de bit, siendo el número de períodos de bit un número positivo.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el número de períodos de bit está comprendido entre 0,4 y 1,0.

4. Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial, cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (920) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (912) y generar una primera señal (924) y una segunda señal (928);

un dispositivo (970) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal (928) y generar una tercera señal (924), estando la tercera señal (924) retardada con respecto a la segunda señal en un período de tiempo predeterminado;

un combinador (960) configurado para recibir la primera señal (922) y la tercera señal (924) y generar una cuarta señal (962), estando la cuarta señal (962) asociada con una suma de la primera señal (932) y la tercera señal (952);

una fuente de luz (940) configurada para generar una luz (942);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (950) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (942) y una señal de activación (932), modular la luz (942) con la señal de activación (932), y generar una señal óptica de salida (952);

en el que:

la tercera señal (924) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal (928) en el primer instante y la tercera señal (924) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

la señal de activación (932) es proporcional a la cuarta señal (962);

la señal óptica de salida (952) es una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial.

5. El sistema de la reivindicación 4, en el que el período de tiempo predeterminado corresponde a un número de períodos de bit, siendo el número de períodos de bit un número positivo.

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que el número de períodos de bit está comprendido entre 0,4 y 1,0.

7. El sistema de la reivindicación 4, que comprende además un controlador (930) configurado para recibir la cuarta señal (962) y generar la señal de activación (932), siendo la señal de activación (932) proporcional a la suma de la primera señal (922) y la tercera señal (924).

8. El sistema de la reivindicación 4, en el que la primera señal (922) es igual a la segunda señal (928) multiplicada por -1.

9. Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial, cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (1020) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (1012) y generar una señal codificada (1026), siendo dividida la señal codificada (1026) en una primera señal de entrada (1022) y una segunda señal se entrada (1028);

un dispositivo (1070) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal de entrada (1028) y generar una tercera señal de entrada (1024), estando la tercera señal de entrada retardada con respecto a la segunda señal de entrada (1028) en un período de tiempo predeterminado;

un controlador (1030) configurado para recibir la primera señal de entrada (1022) y la tercera señal de entrada (1024) y generar una primera señal de activación (1032) y una segunda señal de activación (1034), estando asociadas, cada una de la primera señal de activación (1032) y la segunda señal de activación (1034), con una diferencia entre la primera señal de entrada (1022) y la tercera señal de entrada (1024);

una fuente de luz (1040) configurada para generar una luz (1042);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (1050) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (1042), la primera señal de activación (1032) y la segunda señal de activación (1034), modular la luz (1042) con la primera señal de activación (1032) y la segunda señal de activación (1034), y generar una señal óptica de salida (1052);

en el que:

la tercera señal de entrada (1024) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal de entrada (1028) en el primer instante y la tercera señal de entrada (1024) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

la señal óptica de salida (1052) es una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial.

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que el período de tiempo predeterminado corresponde a un número de períodos de bit, siendo el número de períodos de bit un número positivo.

11. El sistema de la reivindicación 10, en el que el número de períodos de bit está comprendido entre 0,4 y 1,0.

12. El sistema de la reivindicación 9, en el que la primera señal de activación (1032) es igual a la segunda señal de activación (1034) multiplicada por -1.

13. Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial, cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (1120) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (1112) y generar una primera señal de entrada (1124) y una segunda señal de entrada (1128);

un dispositivo (1170) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal de entrada (1128) y generar una tercera señal de entrada (1124), estando la tercera señal de entrada (1124) retardada con respecto a la segunda señal de entrada (1128) en un período de tiempo predeterminado;

un combinador (1160) configurado para recibir la primera señal de entrada (1122) y la tercera señal de entrada (1124) y generar una cuarta señal de entrada (1162), estando la cuarta señal de entrada (1162) asociada con una suma de la primera señal de entrada (1132) y la tercera señal de entrada (1124);

una fuente de luz (1140) configurada para generar una luz (1142);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (1150) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (1142), una primera señal de activación (1132) y una segunda señal de activación (1134), modular la luz (1142) con la primera señal de activación (1132) y la segunda señal de activación (1134) y generar una señal óptica de salida (1134);

en el que:

la tercera señal de entrada (1124) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal de entrada (1128) en el primer instante y la tercera señal de entrada (1124) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

cada una de la primera señal de activación (1132) y la segunda señal de activación (1134), es proporcional a la cuarta señal (1162);

la señal óptica de salida (1152) es una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial.

14. El sistema de la reivindicación 13, en el que el período de tiempo predeterminado corresponde a un número de períodos de bit, siendo el número de períodos de bit un número positivo.

15. El sistema de la reivindicación 14, en el que el número de períodos de bit está comprendido entre 0,4 y 1,0.

16. El sistema de la reivindicación 13, en el que la primera señal de activación (1132) es igual a la segunda señal de activación (1134) multiplicada por -1.

17. Un sistema para generar una señal óptica con retorno a cero, con desplazamiento bifásico diferencial, cuyo sistema comprende:

un dispositivo de codificación (1320) configurado para recibir una señal eléctrica de entrada sin retorno a cero (1312) y generar una señal codificada (1326), siendo dividida la señal codificada (1326) en una primera señal de entrada (1322) y una segunda señal se entrada (1328);

un dispositivo (1370) de retardo de tiempo configurado para recibir la segunda señal de entrada (1328) y generar una tercera señal de entrada (1324), estando retardada la tercera señal de entrada (1324) con respecto a la segunda señal de entrada (1328) en un período de tiempo predeterminado;

una fuente de luz (1340) configurada para generar una luz (1342);

un modulador electro-óptico Mach-Zehnder (1350) polarizado a nulo y configurado para recibir la luz (1342), una primera señal de activación (1332) y una segunda señal de activación (1362), modular la luz (1342) con la primera señal de activación (1332) y la segunda señal de activación (1362), y generar una señal óptica de salida (1352);

en el que:

la tercera señal de entrada (1324) está asociada, en un primer instante, con el resultado de una suma de módulo 2 de la segunda señal de entrada (1328) en el primer instante y la tercera señal de entrada (1324) en un segundo instante, precediendo el segundo instante al primer instante en el período de tiempo predeterminado;

la primera señal de activación (1332) tiene una intensidad de señal proporcional a la de la primera señal de entrada (1322);

la segunda señal de activación (1362) tiene una intensidad de señal proporcional a la de la segunda señal de entrada (1328);

la señal óptica de salida (1352) es una señal óptica con retorno a cero con desplazamiento bifásico diferencial y una variación brusca y breve de la frecuencia.

18. El sistema de la reivindicación 17, en el que el período de tiempo predeterminado corresponde a un número de períodos de bit, siendo el número de períodos de bit un número positivo.

19. El sistema de la reivindicación 18, en el que el número de períodos de bit está comprendido entre 0,4 y 1,0.

20. El sistema de la reivindicación 17 y que, además, comprende un primer controlador (1330) configurado para recibir la primera señal de entrada (1322) y generar la primera señal de activación (1332).

21. El sistema de la reivindicación 20, que comprende además un segundo controlador (1360) configurado para recibir la tercera señal de entrada (1324) y generar la segunda señal de activación (1362).

22. El sistema de la reivindicación 17, en el que la primera señal de entrada (1322) es igual a la segunda señal de entrada (1328).