具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1，图1为本申请实施例的应用场景示意图，本申请实施例提供的偏振复用自零差探测系统采用电域解偏振复用，不需要偏振控制器PC和复杂的反馈控制系统，即可恢复出发端发出的信号的原始信息。

在如图1所示的应用场景中，包括两个网元，分别为网元A和网元B，两个网元上分别插一个光模块，我们将网元A上插入的光模块称为光模块A，将网元B上插入的光模块称为光模块B。

其中，网元A发送给网元B的信息通过光模块A的发端将电信号调制到信号光上，光模块A的发端如图2(其中，图2为偏振复用自零差探测系统的示意图，后续将进行详细阐述)中所示的Tx，发端用一个偏振态传输信号光，另一个偏振态传输本振光。光信号(包括信号光和本振光)从光模块A的发端经过光纤链路传输到光模块B的收端，被光模块B进行解调后转换为电信号。其中，光模块B的收端如图2中所示的Rx。

同理，光信号(包括信号光和本振光)从光模块B的发端经过光纤链路传输到光模块A的收端，被光模块A进行解调后转换为电信号。

请参阅图2，图2为相关技术中的偏振复用自零差探测系统的示意图。

如图2所示，激光器laser发出的光被偏振分束器(Polarization Beam Splitter，PBS)分成两个正交的偏振态，分别为X偏振态和Y偏振态。

其中，X偏振态的光可被光调制器调制上数据成为信号光，Y偏振态的光可以不受任何调制，也就是说，X偏振态可以为信号光，Y偏振态可以为本振光。

应当理解地是，本申请实施例中只是示范性地说明X偏振态可以为信号光，Y偏振态可以为本振光，在另一些实施例中，X偏振态可以为本振光，Y偏振态可以为信号光。

两个偏振态的光经过一个偏振合束器(Polarization Beam Combiner，PBC)合成一束光，并输出到光纤链路，比如单模光纤(Single Mode Fiber，SMF)组成的光纤链路，且光纤链路的长度可以基于需求设置，如2km和10km等。

合成得到的一束光被偏振分束旋转器(Polarization Splitter and Rotator，PSR)分成两路相同偏振态的光，如都为X偏振态的光。

其中，偏振分束旋转器PSR可以由一个偏振分束器(Polarization BeamSplitter，PBS)和一个偏振旋转器(Polarization Rotator，PR)组成。偏振分束器PBS可以将轴对准输入的一束包含两个偏振方向的光分成两个正交线偏振态的光，偏振旋转器PR将其中一个偏振态的光旋转固定的角度(如90°)，比如使得Y偏振态的光变为X偏振态的光，得到E_x和E_y。

两路相同偏振态的光经过一个光混频器90°Hybrid进行混频，再经过两个交流耦合的平衡光电探测器(Balanced Photodetector，BPD)将光信号转化为电信号，即为I路信号和Q路信号，然后送入光数字信号处理器(Optical Digital Signal Processing，ODSP)进行数字信号处理。其中，两个交流耦合的平衡光电探测器可以为如图2中所示的BPD1和BPD2。

值得说明地是，由于光纤链路生产中的圆不对称性、内应力、使用过程中的压力、弯曲、环境温度变化等因素，可能会使得光纤链路中产生随机双折射效应，使得输入光纤链路的光在输出时光的偏振态会发生随机变化，我们可以称之为光纤偏振旋转效应，而光纤偏振旋转效应可能使得，X偏振态和Y偏振态各自的光信号在偏振分束旋转器PSR的两路输出发生偏振串扰。即偏振分束旋转器PSR输出的E_x和E_y路信号都既包含发端X偏振态的光也包含发端Y偏振态的光。其中，将X偏振态的光(即信号光)的信号称为X信号，将Y偏振态的光(即本振光)的信号称为Y信号。光纤偏振旋转效应可以用琼斯矩阵表示：

其中，θ为旋转角，(δ+β)为相位角，它们均是随时间随机变化的量。

在相关技术中，为了解决光纤偏振旋转效应造成偏振分束器PBS输出发生偏振串扰的问题，可在偏振分束旋转器PSR之前插入一个偏振控制器(Polarization Controller，PC)，通过实时跟踪偏振分束旋转器PSR输出光的偏振态变化并反馈控制偏振控制器PC，使得收端偏振分束器PBS将信号光和本振光分解开。

其中，偏振控制器PC是控制偏振态的光学器件，它可以将一路任意偏振态输入光转化为另一路任意偏振态输出光。偏振控制器PC的原理是利用级联波片实现光纤偏振旋转等效琼斯矩阵的逆矩阵，从而能使得经过偏振分束器PBS输出两路没有偏振串扰的正交偏振态。

然而，采用相关技术中设置偏振控制器PC的方案进行解偏振复用时，一般是采用自适应算法(比如梯度算法等)实现，而该算法原理是基于盲搜索某一参数(比如功率值等)的最大值或者最小值，一般至少要迭代几十次到上百次才能收敛到目标值，而每个循环均需要检测当前功率值，计算下一步需要调整偏振控制器PC的工作电压或者工作电流，并下发偏振控制器PC的工作电压或者工作电流，使得偏振控制器PC工作。因此，可能造成耗费的时间较长从而对偏振态跟踪速度有限，且准确性偏低的问题。

本申请的发明人经过创造性地劳动，得到了本申请的发明构思：确定由于光纤偏振旋转效应造成的偏振态旋转信息，并基于偏振态旋转信息对偏振串扰的信号进行还原，使得收端(如图1所示，若网元A为发端，则收端为网元B；若网元B为发端，则收端为网元A)收到的信号是没有被串扰的信号。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

根据本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种信号重建方法，该方法可以应用于偏振复用自零差探测系统。

请参阅图3，图3为本申请实施例的信号重建方法的流程示意图。

如图3所示，该方法包括：

S101：采集收端信号的直流分量和交流分量。

其中，本申请实施例的信号重建方法的执行主体可以为信号重建装置，且该装置可包括直流分量探测单元、交流分量探测单元以及可集成于光信号数字处理器ODSP中的计算处理单元，计算处理单元具体可以为具有计算处理功能的芯片。

在本申请实施例中，可通过多种方式对各直流分量和各交流分量进行采集，且本申请实施例对直流分量和交流分量的数量不做限定。其中，直流分量和交流分量的数量分别至少为两个。

也就是说，在本申请实施例中，对各直流分量的采集方式不做限定，且对直流分量和交流分量的数量不做限定，如后续实施例中阐述的：可将具有交流耦合的平衡光电探测器BPD替换为直流耦合的平衡光电探测器BPD；也可在交流耦合的平衡光电探测器BPD之后设置直流输出端口，用于输出各直流分量，且直流输出端口及交流输出端口与计算处理单元连接，等等，具体可参见后文描述，此处不再赘述。

S102：根据直流分量和预设的标定参数，生成偏振态旋转信息。

基于上述示例可知，可以将光纤偏振旋转等效为琼斯矩阵，则偏振态旋转信息可以为琼斯矩阵参数，因此，在本实施例中，在确定出各直流分量之后，可以基于各直流分量进行计算，得到偏振态旋转信息。如，在确定出各直流分量之后，可以基于各直流分量进行计算，得到偏振态旋转信息(若等效为琼斯矩阵，则偏振态旋转信息可以理解为琼斯矩阵参数)。

当然，在另一些实施例中，偏振态旋转信息也可以为斯托克斯矩阵或者穆勒矩阵参数等。

S103：根据偏振态旋转信息、交流分量重建无偏振串扰对应的I、Q信号。

基于上述分析可知，本申请实施例提供了一种信号重建方法，该方法包括：采集收端信号的直流分量和交流分量，根据直流分量和预设的标定参数，生成偏振态旋转信息，根据偏振态旋转信息和交流分量重建无偏振串扰对应的I、Q信号，通过基于各直流分量对偏振态旋转信息进行确定，并基于偏振态旋转信息和各交流分量对信号进行重建，即得到无偏振串扰对应的I、Q信号，相较于相关技术，避免了设置并调整偏振控制器PC造成的耗时较长，从而对偏振态(State of Polarization，SOP)跟踪速度有限，且准确性偏低的问题，实现了快速响应偏振态SOP变化且输出精确可靠的信号的技术效果。

在一些实施例中，S103还可以包括：根据偏振态旋转信息、标定参数及交流分量，重建无偏振串扰对应的I、Q信号。

在该实施例中，考虑到各平衡光电探测器BPD具有差异性，因此，通过引入标定参数，可以提高重建的I、Q信号的准确度。

在一些实施例中，标定参数包括：直流分量标定参数和衰减系数标定参数。

在一些实施例中，根据发端的信号光的功率和本振光的功率，确定直流分量标定参数。

在一些实施例中，直流分量标定参数包括：直流分量的最大值；和/或，直流分量的最小值。

在一些实施例中，若直流分量包括I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量，或者，直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和Rd路信号的直流分量，则直流分量标定参数包括：直流分量的最大值或最小值。

在一些实施例中，若直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和Rx路信号的直流分量，或者，直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和和Ry路信号的直流分量，则直流分量标定参数包括：I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量的最大值或最小值，且直流分量标定参数还包括：Rx路信号的直流分量的最大值和最小值，Ry路信号的直流分量的最大值和最小值。

在一些实施例中，若发端的信号光的功率大于本振光的功率，则直流分量标定参数为直流分量的最大值；若发端的信号光的功率小于本振光的功率，则直流分量标定参数为直流分量的最小值。

在一些实施例中，偏振态旋转信息包括第一旋转信息和第二旋转信息，S102包括：

S21：根据直流分量和衰减系数标定参数生成第一旋转信息。

S22：根据直流分量、直流分量标定参数和第一旋转信息生成第二旋转信息。

在一些实施例中，生成直流分量标定参数的方法包括：从预设的时间段的直流分量中，选取最大值和/或最小值。

其中，时间段可以基于需求、经验和试验等进行设定。

根据本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供了一种信号重建装置，用于执行如上述实施例所述的方法，即执行如图3所示的方法。

请参阅图4，图4为本申请实施例的信号重建装置的示意图。

如图4所示，该装置包括：

采集模块11，用于采集收端信号的直流分量和交流分量。

生成模块12，用于根据直流分量和预设的标定参数，生成偏振态旋转信息。

重建模块13，用于根据偏振态旋转信息、交流分量重建无偏振串扰对应的I、Q信号。

在一些实施例中，重建模块13用于，根据偏振态旋转信息、标定参数及交流分量，重建无偏振串扰对应的I、Q信号。

在一些实施例中，标定参数包括：直流分量标定参数和衰减系数标定参数。

结合图4可知，在一些实施例中，装置还包括：

确定模块14，用于根据发端的信号光的功率和本振光的功率，确定直流分量标定参数。

在一些实施例中，直流分量标定参数包括：直流分量的最大值；和/或，直流分量的最小值。

在一些实施例中，若直流分量包括I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量，或者，直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和Rd路信号的直流分量，则直流分量标定参数包括：直流分量的最大值或最小值。

在一些实施例中，若直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和Rx路信号的直流分量，或者，直流分量包括I路信号的直流分量、Q路信号的直流分量和和Ry路信号的直流分量，则直流分量标定参数包括：I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量的最大值或最小值，且直流分量标定参数还包括：Rx路信号的直流分量的最大值和最小值，Ry路信号的直流分量的最大值和最小值。

在一些实施例中，确定模块14用于，若发端的信号光的功率大于本振光的功率，则将直流分量标定参数确定为直流分量的最大值；若发端的信号光的功率小于本振光的功率，则将直流分量标定参数确定为直流分量的最小值。

在一些实施例中，偏振态旋转信息包括第一旋转信息和第二旋转信息，生成模块12用于，根据直流分量和衰减系数标定参数生成第一旋转信息；根据直流分量、直流分量标定参数和第一旋转信息生成第二旋转信息。

结合图4可知，在一些实施例中，装置还包括：

标定模块15，用于从预设的时间段的直流分量中，选取最大值和/或最小值。

其中，时间段可以基于需求、经验和试验等进行设定。

根据本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供一种新的偏振复用自零差探测系统。

请参阅图5，图5为本申请一个实施例提供的偏振复用自零差探测系统的示意图。

如图5所示，该系统包括如图2所示的偏振复用自零差探测系统，相关部件的描述可参见上述示例，此处不再赘述，在本申请实施例中，该系统在相关技术中的偏振复用自零差探测系统的基础上，还包括信号重建装置，且信号重建装置具体可以为如图5中所示的计算处理单元，考虑到计算资源的合理利用，计算处理单元被集成于光数字信号处理器中。

结合图6可知，在一些实施例中，将偏振复用自零差探测系统中的两个交流耦合的平衡光电探测器调整为两个带监测端口的平衡光电探测器，

其中，一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量和交流分量；

另一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量和交流分量。

结合图7和图8可知，在一些实施例中，将偏振复用自零差探测系统中的两个交流耦合的平衡光电探测器调整为两个带监测端口的平衡光电探测器，且偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的光电探测器，其中，

一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量和交流分量；

另一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量和交流分量；

光电探测器用于，输出Rx路信号的直流分量和交流分量；和/或，输出Ry路信号的直流分量和交流分量；

其中，Rx路信号为从两路光信号中的一路光信号中分出的至少部分光信号经过光电探测器输出的信号；Ry路信号为从两路光信号中的另一路光信号中分出的至少部分光信号经过光电探测器输出的信号。

结合图9可知，在一些实施例中，将偏振复用自零差探测系统中的两个交流耦合的平衡光电探测器调整为两个带监测端口的平衡光电探测器，且偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的带监测端口的平衡光电探测器，其中，

光混频器之后连接的一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量和交流分量；

光混频器之后连接的另一个带监测端口的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量和交流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的带监测端口的平衡光电探测器用于，输出Rd路信号的直流分量和交流分量；

其中，Rd路信号为从两路光信号中分出的至少部分光信号，且经过带监测端口的平衡光电探测器的输出信号。

结合图10和图11可知，在一些实施例中，偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的光混频器以及两个直流耦合的平衡光电探测器，还包括设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的两个光电探测器，其中，

设置的光混频器用于，对经偏振分束旋转器输出的至少部分光信号进行混频；

在设置的光混频器之后的一个直流耦合的平衡光电探测器用于，根据混频后的光信号输出I路信号的直流分量；

在设置的光混频器之后的另一个直流耦合的平衡光电探测器用于，根据混频后的光信号输出Q路信号的直流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的一个光电探测器用于，输出Rx路信号的交流分量和/或Ry路信号的交流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的另一个光电探测器用于，输出Rx路信号的直流分量和/或Ry路信号的直流分量。

结合图12可知，在一些实施例中，偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的光混频器以及两个直流耦合的平衡光电探测器，还包括设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的一个直流耦合的平衡光电探测器和一个交流耦合的平衡光电探测器，其中，

设置的光混频器用于，对经偏振分束旋转器输出的至少部分光信号进行混频；

在设置的光混频器之后的一个直流耦合的平衡光电探测器用于，根据混频后的光信号输出I路信号的直流分量；

在设置的光混频器之后的另一个直流耦合的平衡光电探测器用于，根据混频后的光信号输出Q路信号的直流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的交流耦合的平衡光电探测器用于，输出Rd路信号的交流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的直流耦合的平衡光电探测器用于，输出Rd路信号的直流分量。

结合图13和图14可知，在一些实施例中，偏振复用自零差探测系统还包括：设置于光混频器和计算处理单元之间的两个直流耦合的平衡光电探测器，还包括设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的两个光电探测器，其中，

设置于光混频器和计算处理单元之间的一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量；

设置于光混频器和计算处理单元之间的另一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的一个光电探测器用于，输出Rx路信号的交流分量和/或Ry路信号的交流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的另一个光电探测器用于，输出Rx路信号的直流分量和/或Ry路信号的直流分量。

结合图15和图16可知，在一些实施例中，将偏振复用自零差探测系统中的两个交流耦合的平衡光电探测器调整为两个直流耦合的平衡光电探测器，且偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的光电探测器，其中，

一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量和交流分量；

另一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量和交流分量；

光电探测器用于，输出Rx路信号的直流分量和交流分量；和/或，输出Ry路信号的直流分量和交流分量。

结合图17可知，在一些实施例中，将偏振复用自零差探测系统中的两个交流耦合的平衡光电探测器调整为两个直流耦合的平衡光电探测器，且偏振复用自零差探测系统还包括：设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的一个直流耦合的平衡光电探测器，其中，

调整后的一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出I路信号的直流分量和交流分量；

调整后的另一个直流耦合的平衡光电探测器用于，输出Q路信号的直流分量和交流分量；

设置于偏振分束旋转器和计算处理单元之间的直流耦合的平衡光电探测器用于，输出Rd路信号的直流分量和交流分量。

为使读者更加深刻地理解本申请实施例的技术方案，现以偏振态旋转信息为琼斯矩阵参数为例，对本申请实施例进行更为详细地阐述，但是，值得说明地是，下述示例只是用于示范性地说明，而不能理解为对本申请实施例的范围地限定。

基于上述示例可知，在相关技术中，采用的平衡光电探测器BPD为交流耦合的平衡光电探测器BPD，如图2中所示的平衡光电探测器BPD1和BPD2。尽管在相关技术的自零差探测系统中，采用的平衡光电探测器BPD为交流耦合的平衡光电探测器BPD，但是，在其他技术领域，平衡光电探测器BPD还可以包括直流耦合的平衡光电探测器BPD以及带监测端口的平衡光电探测器BPD等，为了对不同类型的平衡光电探测器BPD进行区分，在下述实施例中，通过“第一”、“第二”和“第三”的表述实现，且采用第一平衡光电探测器BPD表征，带监测端口的平衡光电探测器BPD，其中监测端口为直流输出端口，用于输出本申请实施例中的直流分量，第一平衡光电探测器除了监测端口还包括射频输出端口，用于输出本申请实施例的交流分量；采用第二平衡光电探测器BPD表征，直流耦合的平衡光电探测器BPD；采用第三平衡光电探测器BPD表征，交流耦合平衡光电探测器BPD。

另，可以将平衡光电探测器BPD分为高速平衡光电探测器BPD和低速平衡光电探测器BPD。而在本申请实施例中，在实施例的阐述时，不再对高速平衡光电探测器BPD和低速平衡光电探测器BPD进行具体地细分，在实际应用过程中，可以根据相应的业务需求，如带宽需求等选择高速平衡光电探测器BPD或者低速平衡光电探测器BPD，比如在本申请实施例中，当平衡光电探测器BPD仅用于输出直流分量时，可以选择低速平衡光电探测器BPD，而当平衡光电探测器BPD至少需要输出交流分量时，可以选择高速平衡光电探测器BPD。

同理，光电探测器(Photodetector，PD)可以包括交流耦合的光电探测器PD、直流耦合的光电探测器PD，还可以包括带监测端口的光电探测器PD，为了对不同类型的光电探测器PD进行区分，在本申请实施例中，通过“第一”、“第二”和“第三”的表述实现，且采用第一光电探测器PD表征，带监测端口的光电探测器PD，其中监测端口为直流输出端口，用于输出本申请实施例中的直流分量，第一光电探测器除了监测端口还包括射频输出端口，用于输出本申请实施例中的交流分量；采用第二光电探测器PD表征，直流耦合的光电探测器PD；采用第三光电探测器PD表征，交流耦合的光电探测器PD。

另，可以将光电探测器PD分为高速光电探测器PD和低速光电探测器PD。而在本申请实施例中，在实施例的阐述时，不再对高速光电探测器PD和低速光电探测器PD进行具体地细分，在实际应用过程中，可以根据相应的业务需求，如带宽需求等选择高速光电探测器PD或者低速光电探测器PD，比如在本申请实施例，当光电探测器PD仅用于输出直流分量时，可以选择低速光电探测器PD，而当光电探测器PD至少需要输出交流分量时，可以选择高速光电探测器PD。

实施例1

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图7所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可以将如图2中的两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第一平衡光电探测器BPD，如图7中的BPD1和BPD2，且可在光信号数字处理器ODSP中设置计算处理单元，且可通过分光器PS将偏振分束旋转器PSR输出的E_x路分出一部分光，并通过第一光电探测器PD直接和/或间接与计算处理单元连接，且两个第一平衡光电探测器(即图7中的BPD1和BPD2)和第一光电探测器PD分别直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图7所示，若直流输出端口DC1输出的I路信号的直流分量为直流输出端口DC2输出的Q路信号的直流分量为直流输出端口DC3输出的Rx路信号的直流分量为同时，两个第一平衡光电探测器BPD1和BPD2还可以通过各自对应的射频输出端口RF1和RF2，分别输出各自对应的交流分量I_AC和Q_AC，且第一光电探测器PD还可以通过射频输出端口RF3输出交流分量R_xAC，则计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元重建输出信号的方法包括：

S1：对偏振复用自零差探测系统的参数进行标定，得到标定参数。

例如，标定参数包括：I路信号和Q路信号的最大直流分量或最小直流分量以及I路信号和Q路信号输出的衰减系数标定参数之比其中，具体选最大直流分量还是选择最小直流分量，取决于发端的信号光的功率和本振光的功率的大小；标定参数还包括：直流输出端口DC3输出的Rx路信号的最大直流分量和最小直流分量以及Rx路信号与I路信号、Q路信号输出的衰减系数标定参数之比

具体地，标定的方法可以为根据光纤链路的偏振态的随机变化，统计一段时间并检测出I路信号、Q路信号的最大直流分量或最小直流分量以及Rx路信号的最大直流分量和最小直流分量。

S2：根据探测到的当前I路信号直流分量Q路信号直流分量以及Rx路信号的直流分量计算得到琼斯矩阵参数的实时值。

具体地，可通过公式(1)和公式(2)，或者，公式(1)和公式(3)计算得到琼斯矩阵参数的实时值，其中，公式(1)、公式(2)和公式(3)如下：

或者

或

其中，k和n为预设参数。在初始化阶段时(即没有传输真实业务数据的阶段)，可以通过发送一段训练序列数据的方式确定琼斯矩阵参数(δ+β)和2θ；在系统运行阶段，可以根据公式(1)以及偏振态的变化速率和前一组采样数据得到的结果确定下一组采样数据的琼斯矩阵参数(δ+β)的唯一解，且可由公式(2)或者公式(3)结合公式(4)确定下一组采样数据的琼斯矩阵参数2θ的唯一解。

S3：根据得到的琼斯矩阵参数、标定参数、I路信号的交流分量I_AC、Q路信号的交流分量Q_AC和Rx路信号的交流分量R_xAC，重建无偏振串扰的信号。

在一些实施例中，可根据公式(5)和公式(6)确定无偏振串扰的信号I_rec2和Q_rec2：

其中，b＝cos(δ+β)，c＝sin(δ+β)。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例2

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图8所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可以将如图2中的两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第一平衡光电探测器BPD，如图8中的BPD1和BPD2，且可在光信号数字处理器ODSP中设置计算处理单元，通过分光器PS将偏振分束旋转器PSR输出的E_y路分出一部分光，并通过第一光电探测器PD直接和/或间接与计算处理单元连接，且两个第一平衡光电探测器(即图8中的BPD1和BPD2)和第一光电探测器PD分别直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图8所示，若直流输出端口DC1输出的I路信号的直流分量为直流输出端口DC2输出的Q路信号的直流分量为且直流输出端口DC3输出的Ry路信号的直流分量为同时，两个第一平衡光电探测器BPD1和BPD2还可以通过各自对应的射频输出端口RF1和RF2，分别输出各自对应的交流分量I_AC和Q_AC，且第一光电探测器PD还可以通过射频输出端口RF3输出交流分量R_yAC，则计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元重建输出信号的方法包括：

S11：对偏振复用自零差探测系统的参数进行标定，得到标定参数。

例如，标定参数包括：I路信号和Q路信号的最大直流分量或最小直流分量以及I路信号和Q路信号输出的衰减系数之比其中，具体选最大直流分量还是选择最小直流分量，取决于发端的信号光的功率和本振光的功率的大小；标定参数还包括：直流输出端口DC3输出的Ry路信号的最大直流分量和最小直流分量以及Ry路信号与I路信号、Q路信号输出的衰减系数标定参数之比

具体地，标定的方法可以为根据光纤链路的偏振态的随机变化，统计一段时间并检测出I路信号、Q路信号输出最大直流分量或最小直流分量以及Ry路信号的最大直流分量和最小直流分量。

S12：根据探测到的当前I路信号的直流分量Q路信号直流分量以及Ry路的直流分量值计算得到琼斯矩阵参数的实时值。

其中，与实施例1相比，确定琼斯矩阵参数2θ的公式(4)修改为公式(7)：

S13：根据得到的琼斯矩阵参数、标定参数、I路信号的交流分量I_AC、Q路信号的交流分量Q_AC和Ry路信号的交流分量R_yAC，构建无串扰的信号。

在一些实施例中，可以根据公式(8)和公式(9)确定无串扰的信号：

其中，b＝cos(δ+β)，c＝sin(δ+β)。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例3

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图6所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可以将如图2中的两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第一平衡光电探测器BPD，如图6中的BPD1和BPD2，且可在光信号数字处理器ODSP中设置计算处理单元，两个第一平衡光电探测器(即图6中的BPD1和BPD2)直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图6所示，若直流输出端口DC1输出的I路信号的直流分量为直流输出端口DC2输出的Q路信号的直流分量为同时，第一平衡光电探测器BPD1还可以通过射频输出端口RF1，输出交流分量I_AC，第一平衡光电探测器BPD2还可以通过射频输出端口RF2，输出交流分量Q_AC，则计算处理单元可以根据I_AC和Q_AC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元重建输出信号的方法包括：

S21：对偏振复用自零差探测系统的参数进行标定,得到标定参数。

例如，标定的参数包括：I路信号和Q路信号的最大直流分量或最小直流分量以及I路信号和Q路信号输出的衰减系数标定参数之比γ₁/γ₂，其中，具体选最大直流分量还是选择最小直流分量，取决于发端的信号光的功率和本振光的功率的大小。

具体地，标定的方法可以为根据光纤链路的偏振态的随机变化，统计一段时间并检测出I路信号、Q路信号的最大直流分量或最小直流分量。

S22：根据探测到的当前I路信号的直流分量Q路信号的直流分量计算得到琼斯矩阵参数的实时值。

其中，具体地计算方法可参见上述示例公式(1)、(2)和公式(3)，此处不再赘述。

S23：根据得到的琼斯矩阵参数、标定参数、I路信号的交流分量I_AC、Q路信号的交流分量Q_AC，构建无串扰的信号。

在一些实施例中，可以根据公式(10)和公式(11)确定无串扰的信号：

I_rec1＝I_AC+2abx₁ (10)

其中，a＝sin²θ，b＝cos(δ+β)，c＝sin(δ+β)。

其中，本申请实施例可适用于mPSK类恒模调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中，可通过周期性插入训练序列以辅助确定琼斯矩阵参数的唯一解。

实施例4

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图9所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可以将如图2中的两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第一平衡光电探测器BPD，如图9中的BPD1和BPD2，且两个第一平衡光电探测器BPD1和BPD2直接和/或间接与计算处理单元连接。且如图9所示，直流输出端口DC1输出的I路信号的直流分量为直流输出端口DC2输出的Q路信号的直流分量为同时，两个第一平衡光电探测器BPD1和BPD2还可以通过各自对应的射频输出端口RF1和RF2，分别输出各自对应的交流分量I_AC和Q_AC。且通过分光器PS将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x和E_y路分别分一部分光，且分出的该部分光输入一个第一平衡光电探测器BPD3，该第一平衡光电探测器BPD3直接和/或间接与计算处理单元连接，且该第一平衡光电探测器BPD3通过直流输出端口DC3输出直流分量且该第一平衡光电探测器BPD3还可以通过射频输出端口RF3输出交流分量R_dAC。

其中，与实施例1相比，确定琼斯矩阵参数2θ的公式(4)修改为公式(12)：

其中，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和和R_dAC重建输出信号的方法可以通过公式(13)和公式(14)实现：

其中，b＝cos(δ+β)，c＝sin(δ+β)，R_dAC＝2y₃·cos2θ-2sin2θ·x₄。

实施例5

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图10和图11所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可在偏振分束旋转器PSR之后通过两个分光器PS连接至光混频器(如图10和图11中所示的分光器PS2和PS3)，且由于图2中已经存在一个光混频器，而本实施例中又引入了一个光混频器，为了将两个光混频器进行区分，将原来的光混频器标记为光混频器1，将新增的光混频器标记为光混频器2，且光混频器2连接两个第二平衡光电探测器(即图10和图11中的BPD3和BPD4)。且通过分光器PS1将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x或E_y路分出一部分光，且通过分光器PS4连接一个第二光电探测器PD1和一个第三光电探测器PD3(其中，图10中以Rx进行了示范性地展示，图11中以Ry进行了示范性地展示)。同理，图10和图11中的BPD1、BPD2、PD1及PD2直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图10和图11所示，若光混频器之后的第二平衡光电探测器BPD3用于输出直流分量第二平衡光电探测器BPD4用于输出直流分量第二光电探测器PD1用于输出直流分量或第三光电探测器PD2用于输出交流分量R_xAC或R_yAC，且第三平衡光电探测器BPD1用于输出交流分量I_AC，第三平衡光电探测器BPD2用于输出交流分量Q_AC，则计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号，或者，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号的方法可以参见实施例1，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号的方法可以参见实施例2，此处不再赘述。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例6

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图12所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可在偏振分束旋转器PSR之后通过两个分光器PS连接至光混频器(如图12中所示的分光器PS2和PS4)，且由于图2中已经存在一个光混频器，而本实施例中又引入了一个光混频器，为了将两个光混频器进行区分，将原来的光混频器标记为光混频器1，将新增的光混频器标记为光混频器2，且光混频器2连接两个第二平衡光电探测器(即图12的BPD3和BPD4)。且通过分光器PS1和PS3将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x和E_y路分别分出一部分光连接至一个第三平衡探测器BPD6，且通过分光器PS5和PS6将前述分出的两路光(即由PS1和PS3分出的两路光)再分别分出一部分光连接至一个第二平衡光电探测器BPD5。同理，图12中的BPD1、BPD2、BPD3、BPD4、BPD5及BPD6直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图12所示，若光混频器之后的第二平衡光电探测器BPD3用于输出直流分量第二平衡光电探测器BPD4用于输出直流分量第二平衡光电探测器BPD5用于输出直流分量第三平衡光电探测器BPD6用于输出交流分量R_dAC，且第三平衡光电探测器BPD1用于输出交流分量I_AC，第三平衡光电探测器BPD2用于输出交流分量Q_AC，则计算处理单元可以根据 I_AC、Q_AC和R_dAC重建输出信号。

其中，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_dAC重建输出信号的方法可以参见实施例4，此处不再赘述。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例7

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图13和图14所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，可在光混频器之后分别通过四个分光器PS分出四路光分别接两个第二平衡光电探测器BPD(即图13和图14中BPD3和BPD4)。且通过分光器PS1将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x或E_y路分一部分光，且通过分光器PS2分别连接第二光电探测器PD1和第三光电探测器PD2(其中，图13中以Rx进行了示范性地展示，图14中以Ry进行了示范性地展示)。同理，图13和图14中的BPD1、BPD2、BPD3、BPD4、PD1及PD2直接和/或间接与计算处理单元连接。

如图13和图14所示，若光混频器之后的第二平衡光电探测器BPD3用于输出I路信号的直流分量第二平衡光电探测器BPD4用于输出Q路信号的直流分量且第二光电探测器PD1用于输出直流分量或第三光电探测器PD2用于输出交流分量R_xAC或R_yAC，且第三平衡光电探测器BPD1用于输出交流分量I_AC，第三平衡光电探测器BPD2用于输出交流分量Q_AC，则计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号，或者，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号的方法可以参见实施例1，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号的方法可以参见实施例2，此处不再赘述。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例8

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图15和图16所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，将两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第二平衡光电探测器BPD(如图15和图16中的BPD1和BPD2)，且通过分光器PS(如图15和图16中的PS1)将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x或E_y路分一部分光，且接一个第二光电探测器PD。同理，图15和图16中的BPD1、BPD2、及PD直接和/或间接与计算处理单元连接。

也就是说，如图15和图16所示，光混频器之后的两个第二平衡光电探测器BPD1和BPD2在输出交流分量I_AC和Q_AC的同时，还可以用于分别输出I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量第二光电探测器PD用于输出Rx路信号的直流分量和交流分量R_xAC，或者，用于输出Ry路信号的直流分量和交流分量R_yAC(其中，图15中以Rx进行了示范性地展示，图16中以Ry进行了示范性地展示)。

则计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号，或者，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号。

其中，计算处理单元根据I_AC、Q_AC和R_xAC重建输出信号的方法可以参见实施例1，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_yAC重建输出信号的方法可以参见实施例2，此处不再赘述。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

实施例9

为了实现收端输出的信号为没有被偏振串扰的信号，本申请实施例在图2的基础上提供了一种新的偏振复用自零差探测系统。

如图17所示，本申请实施例的偏振复用自零差探测系统中，相对于图2，将两个第三平衡光电探测器BPD调整为两个第二平衡光电探测器BPD(如图17中的BPD1和BPD2)，且通过分光器PS(如图17中的PS1和PS2)将偏振分束旋转器PSR之后输出的E_x和E_y路分别分一部分光，且接一个第二平衡光电探测器BPD(如图17中的BPD3)。同理，图17中的BPD1、BPD2、及BPD3直接和/或间接与计算处理单元连接。

也就是说，如图17所示，光混频器之后的两个第二平衡光电探测器BPD1和BPD2在输出交流分量I_AC和Q_AC的同时，还可以用于分别输出I路信号的直流分量和Q路信号的直流分量第二平衡光电探测器BPD3用于输出Rd路信号的直流分量和交流分量R_dAC。

则计算处理单元可以I_AC、Q_AC和R_dAC重建输出信号，而该信号为没有被偏振串扰的信号。

其中，计算处理单元可以根据I_AC、Q_AC和R_dAC重建输出信号的方法可以参见实施例4，此处不再赘述。

其中，本申请实施例适用于所有调制码型，且偏振复用自零差探测系统在运行过程中无需周期性插入训练序列。

其中，关于带监测端口的平衡光电探测器(即第一平衡光电探测器)和带监测端口的光电探测器(即第一光电探测器)，具体可参阅图18，其具体原理可以参见相关技术，此处不再赘述。

其中，关于直流耦合的平衡光电探测器(即第二平衡光电探测器)和直流耦合的光电探测器(即第二光电探测器)具体可参阅图19，其具体原理可以参见相关技术，此处不再赘述。

根据本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机指令，当所述计算机指令在被处理器运行时，使得上述任一实施例所述的方法被执行，如，图3所示的方法被执行。

根据本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供了一种信号重建装置，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机指令，所述计算机指令被所述至少一个处理器执行，使得上述任一实施例所述的方法被执行，如，图3所示的方法被执行。

根据本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供了一种通信装置，所述通信装置包括：

输入接口，用于采集收端信号的直流分量和交流分量；

逻辑电路，用于执行如上任一实施例所述的方法，如，执行图3所示的方法，得到无偏振串扰对应的I、Q信号；

输出接口，用于输出无偏振串扰对应的I、Q信号。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本公开实施例方案的目的。

另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

还应理解，在本公开各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。