基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置製造方法
2023-07-07 06:41:31 2
基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，包括10Gbps偽隨機二進位序列產生器、電光轉換裝置、光纖、四個光電轉換裝置、多路復用器。本發明的有益效果是通過直調雷射器將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；通過光纖延時技術，克服了電延遲線由於材料尺寸限制很難實現長延時的問題。同時，改變光纖長度，可以任意調節延時時間，產生任意階數的高速率偽隨機二進位序列。除此之外，系統結構簡單可行，避免了電域上的高速複雜運算，有利於偽隨機二進位序列在高速光通信系統中的應用。
【專利說明】基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動通信【技術領域】，尤其涉及基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置。
【背景技術】
[0002]偽隨機二進位序列是一種具有隨機特性，並可以預先確定和重複產生的二進位碼序列，屬於數字基帶信號的一種，常被用作測試信號。現階段，在移動通信，遙控，光纖通信調製信號，通信系統信號誤碼率測試等領域，偽隨機二進位序列有著廣泛的應用。例如在遙控系統中可作為遙控信號使用；數字基帶傳輸系統中，直接作為測試信號使用；光纖通信系統中，常用的差分移相鍵控(DPSK)、正交相移鍵控(QPSK)等調製格式，均由偽隨機二進位序列調製而成。偽隨機二進位序列生成裝置在通信領域的作用越來越顯著。
[0003]現今社會，網際網路寬帶業務持續迅猛發展，網絡流量出現爆炸性增長趨勢，對傳輸速率的要求越來越高，網際網路骨幹網的提速已經勢在必行。而在通信系統中，為了保證傳輸數據的正確性，誤碼測試是其中的關鍵技術之一。其中，在現今的高速誤碼測試儀中，高速的偽隨機二進位序列生成裝置更是必不可少的，但現有的偽隨機二進位序列生成裝置很難滿足日益增長的傳輸速率要求。偽隨機二進位序列的階數越高，隨機性越好，然而達到40Gbps速率的高階偽隨機二進位序列生成裝置往往系統複雜，造價昂貴。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置。
[0005]本發明提供了 一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，包括IOGbps偽隨機二進位序列產生器、電光轉換裝置、光纖、四個光電轉換裝置、多路復用器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器用於提供初始的偽隨機二進位序列，所述電光轉換裝置輸入端與所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器相連，所述電光轉換裝置輸出端與所述光纖一端相連，所述電光轉換裝置用於將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述光纖另一端與所述光電轉換裝置輸入端相連，所述電光轉換裝置將產生的四路光信號通過所述光纖分別傳輸至四個所述光電轉換裝置內；四個所述光電轉換裝置輸出端分別與所述多路復用器相連，所述光電轉換裝置用於將光信號轉化為電信號，所述多路復用器用於輸出所需的40Gbps偽隨機二進位序列。
[0006]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括1:4的光纖分路器，所述電光轉換裝置為直調雷射器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器連接所述直調雷射器的RF埠，將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述直調雷射器連接所述光纖分路器，將調製後的光信號分成相同的四路；所述光纖分路器的四個支路分別連接四個不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列，四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述電光轉換裝置為四個中心波長不同的直調雷射器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器分成四路，分別加載在四個所述中心波長不同的直調雷射器的RF埠，將電信號轉變為載波波長不同的光信號；四個所述直調雷射器分別連接四個所述不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列，四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
[0008]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括ASE寬帶光源、四波波分復用器，所述電光轉換裝置為馬赫曾德調製器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述ASE寬帶光源連接所述四波波分復用器，得到中心波長不同的四路光信號；所述四波波分復用器輸出端連接所述馬赫曾德調製器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器分別連接四個所述馬赫曾德調製器的RF埠，將電信號轉換為載波波長不同的光信號；四個所述馬赫曾德調製器分別連接所述不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
[0009]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括第一四波波分復用器、第二四波波分復用器，所述電光轉換裝置為四個中心波長不同的直調雷射器，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器分成四路，分別加載在所述四個中心波長不同的直調雷射器的RF埠，將電信號轉變為載波波長不同的光信號；四個所述直調雷射器分別連接所述第一四波波分復用器，合成一束波分復用光信號；所述光纖一端與所述第一四波波分復用器相連；所述光纖另一端連接所述第二四波波分復用器，分成四路光信號；所述第二四波波分復用器輸出端分別連接四個所述光電探測器，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
[0010]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括光開關，所述光纖為四根不同長度的光纖，所述第一四波波分復用器連接所述光開關，所述光開關與任一根所述光纖一端相連，四根所述光纖另一端分別與所述第二四波波分復用器相連。
[0011]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括光纖分路器、三個第一光開關、三個第二光開關，所述電光轉換裝置為直調雷射器，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器，所述光纖包括一根單模光纖和六根長度不同的光纖；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器加載在所述直調雷射器的RF埠，將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述直調雷射器連接所述光纖分路器，所述光纖分路器第一路連接所述單模光纖，所述單模光纖與一個所述光電探測器相連，所述光纖分路器其餘三路分別連接三個所述第一光開關的單端傳輸埠，三個所述第一光開關的多端傳輸埠分別連接六個所述不同長度的光纖一端；六個所述不同長度的光纖另一端分別連接所述第二光開關的多端傳輸埠，三個所述第二光開關的單端傳輸埠分別連接另外三個所述光電探測器，將光信號轉換為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述光纖為色散光纖。
[0013]作為本發明的進一步改進，該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括反饋控制模塊，所述反饋控制模塊輸入端與所述多路復用器輸出端相連，所述反饋控制模塊輸出端與所述電光轉換裝置相連。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述電光轉換裝置包括半導體雷射器、及與所述半導體雷射器連接馬赫曾德調製器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器與所述馬赫曾德調製器相連。
[0015]本發明的有益效果是:本發明提供了一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，通過直調雷射器將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；通過光纖延時技術，克服了電延遲線由於材料尺寸限制很難實現長延時的問題。同時，改變光纖長度，可以任意調節延時時間，產生任意階數的偽隨機二進位序列。除此之外，系統結構簡單可行，避免了電域上的高速複雜運算，有利於偽隨機二進位序列在高速光通信系統中的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的第一個實施例原理框圖。
[0017]圖2是本發明的第二個實施例原理框圖。
[0018]圖3是本發明的第三個實施例原理框圖。
[0019]圖4是本發明的第四個實施例原理框圖。
[0020]圖5給出了第四實施例的反饋結構框圖。
[0021]圖6是本發明的第五個實施例原理框圖。
[0022]圖7是本發明的第六個實施例原理框圖。
[0023]圖8是本發明的電光轉換裝置一實施例的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明公開了 一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，包括IOGbps偽隨機二進位序列產生器、電光轉換裝置、光纖、四個光電轉換裝置、多路復用器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器用於提供初始的偽隨機二進位序列，所述電光轉換裝置輸入端與所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器相連，所述電光轉換裝置輸出端與所述光纖一端相連，所述電光轉換裝置用於將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述光纖另一端與所述光電轉換裝置輸入端相連，所述電光轉換裝置將產生的四路光信號通過所述光纖分別傳輸至四個所述光電轉換裝置內；四個所述光電轉換裝置輸出端分別與所述多路復用器相連，所述光電轉換裝置用於將光信號轉化為電信號，所述多路復用器用於輸出所需的40Gbps偽隨機二進位序列。
[0025]如圖1所示，作為本發明的第一個實施例，該基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括IOGbps偽隨機二進位序列產生器，直調雷射器，1:4的光纖分路器，四根不同長度的單模光纖，四個光電探測器，電域4:1的多路復用器。所述IOGbps偽隨機二進位序列發生器連接所述直調雷射器的RF埠，將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述直調雷射器連接所述1:4光纖分路器，將調製後的光信號分成相同的四路；所述光纖分路器的四個支路分別連接所述不同長度的單模光纖，所述單模光纖連接所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列。由於在光纖中的傳輸延時公式如下:
【權利要求】
1.一種基於光電轉換的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:包括IOGbps偽隨機二進位序列產生器、電光轉換裝置、光纖、四個光電轉換裝置、多路復用器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器用於提供初始的偽隨機二進位序列，所述電光轉換裝置輸入端與所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器相連，所述電光轉換裝置輸出端與所述光纖一端相連，所述電光轉換裝置用於將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述光纖另一端與所述光電轉換裝置輸入端相連，所述電光轉換裝置將產生的四路光信號通過所述光纖分別傳輸至四個所述光電轉換裝置內；四個所述光電轉換裝置輸出端分別與所述多路復用器相連，所述光電轉換裝置用於將光信號轉化為電信號，所述多路復用器用於輸出所需的40Gbps偽隨機二進位序列。
2.根據權利要求1所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括1:4的光纖分路器，所述電光轉換裝置為直調雷射器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器連接所述直調雷射器的RF埠，將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述直調雷射器連接所述光纖分路器，將調製後的光信號分成相同的四路；所述光纖分路器的四個支路分別連接四個不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列，四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
3.根據權利要求1所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:所述電光轉換裝置為四個中心波長不同的直調雷射器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位 序列產生器分成四路，分別加載在四個所述中心波長不同的直調雷射器的RF埠，將電信號轉變為載波波長不同的光信號；四個所述直調雷射器分別連接四個所述不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列，四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
4.根據權利要求1所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括ASE寬帶光源、四波波分復用器，所述電光轉換裝置為馬赫曾德調製器，所述光纖為四根不同長度的單模光纖，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述ASE寬帶光源連接所述四波波分復用器，得到中心波長不同的四路光信號；所述四波波分復用器輸出端連接所述馬赫曾德調製器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器分別連接四個所述馬赫曾德調製器的RF埠，將電信號轉換為載波波長不同的光信號；四個所述馬赫曾德調製器分別連接所述不同長度的單模光纖，四個所述單模光纖分別連接四個所述光電探測器，將光信號轉化為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
5.根據權利要求1所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括第一四波波分復用器、第二四波波分復用器，所述電光轉換裝置為四個中心波長不同的直調雷射器，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器分成四路，分別加載在所述四個中心波長不同的直調雷射器的RF埠，將電信號轉變為載波波長不同的光信號；四個所述直調雷射器分別連接所述第一四波波分復用器，合成一束波分復用光信號；所述光纖一端與所述第一四波波分復用器相連；所述光纖另一端連接所述第二四波波分復用器，分成四路光信號；所述第二四波波分復用器輸出端分別連接四個所述光電探測器，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
6.根據權利要求5所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括光開關，所述光纖為四根不同長度的光纖，所述第一四波波分復用器連接所述光開關，所述光開關與任一根所述光纖一端相連，四根所述光纖另一端分別與所述第二四波波分復用器相連。
7.根據權利要求1所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置包括光纖分路器、三個第一光開關、三個第二光開關，所述電光轉換裝置為直調雷射器，四個所述光電轉換裝置為四個光電探測器，所述多路復用器為電域4:1的多路復用器,所述光纖包括一根單模光纖和六根長度不同的光纖；所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器加載在所述直調雷射器的RF埠，將電域的偽隨機二進位序列調製到光域上；所述直調雷射器連接所述光纖分路器，所述光纖分路器第一路連接所述單模光纖，所述單模光纖與一個所述光電探測器相連，所述光纖分路器其餘三路分別連接三個所述第一光開關的單端傳輸埠，三個所述第一光開關的多端傳輸埠分別連接所述六個不同長度的光纖一端；六個所述不同長度的光纖另一端分別連接所述第二光開關的多端傳輸埠，三個所述第二光開關的單端傳輸埠分別連接另外三個所述光電探測器，將光信號轉換為電信號，形成四路有延時差的偽隨機二進位序列；四個所述光電探測器分別與所述多路復用器相連。
8.根據權利要求5或6所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:所述光纖為色散光纖。
9.根據權利要求1 至7任一項所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:該高速率偽隨機二進位序列生成裝置還包括反饋控制模塊，所述反饋控制模塊輸入端與所述多路復用器輸出端相連，所述反饋控制模塊輸出端與所述電光轉換裝置相連。
10.根據權利要求1至7任一項所述的高速率偽隨機二進位序列生成裝置，其特徵在於:所述電光轉換裝置包括半導體雷射器、及與所述半導體雷射器連接馬赫曾德調製器，所述IOGbps偽隨機二進位序列產生器與所述馬赫曾德調製器相連。
【文檔編號】H04B17/00GK103441808SQ201310377102
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】楊彥甫, 曹劍超, 姚勇 申請人:哈爾濱工業大學深圳研究生院