採用單調製器產生光毫米波方法及裝置的製作方法

2023-04-26 19:59:56 2

專利名稱：採用單調製器產生光毫米波方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於光纖-無線通信(Radio-over-Fiber,縮寫為R0F)通信系統技 術領域。(二) 背景技術目前無線電頻譜資源已非常緊張，適合無線行動網路的頻率其實己分割完 畢，要進一步發展其他無線新技術，增強現有技術的頻譜越來越困難，而我們 對信息的需求在不斷加強，現存的無線技術難以滿足人們對帶寬的要求。第四 代無線接入系統將會延伸到毫米波段。光纖-無線系統(Radio-Over-Fiber，簡稱為 ROF)將會成為解決寬帶無線接入最有前景的技術。ROF系統充分利用光纖的巨 大帶寬以降低成本並結合無線通信技術的靈活性，將無線和光網絡的融合成為 一種既能增加接入網容量和移動性，又能降低運營成本的新型的接入網絡。ROF 系統的基本思想是將複雜的信號處理單元置於中心站，(Central Station,縮寫 為CS)，而基站(Base Station,簡寫為BS)只包含簡單廉價的接收器件。各基站 共享中心站的信號處理單元，減少了昂貴的信號處理單元數量，從而簡化了基 站的複雜性和結構。光毫米波的產生是降低造價和提高ROF系統性能的關鍵技術之一。至今為 止，已提出的光毫米波的產生的方法有三種直接強度調製，外部強度調製和 遠程外差。迄今為止，基於外部強度調製器的光毫米波產生方案具有較高的可 靠性和較低價特性。已提出三種不同的外部調製方案來產生光毫米波，如雙 邊帶調製(Double side-band,縮寫為DSB),單邊帶(Single side band,縮 寫為SSB)，及光載波抑制(Optical carrier suppression,縮寫為0CS)技術。 其中基於光0CS調製產生光毫米波的技術結構簡單、節約電子器件和光器件的 帶寬。但是目前的光載波抑制技術產生光毫米波的方案中都必須採用二個光調 制器，其中一個單電極調製器用於調製基帶信號，另一個雙電極調製器用於實 現光載波抑制。這樣就增加了光毫米波產生的成本。為了解決上述問題，我們的方案只採用一個雙電極調製器就可以實現光毫 米波的產生。這樣降低了光毫米波產生的成本，同時也降低了中心站的成本。(三) 發明內容本發明針對上述情況，解決了光載波抑制產生光毫米波所存在的問題，僅 使用一個調製器，使得系統結構簡單，降低系統的造價。 為了達到上述目的，本發明所採用的具體方案如下 在中心站中採用一個電混頻器將偽隨機序列的基帶信號與正弦波信號混
頻，再進入光調製器將混頻的信號調製到光載波上。 所述的光毫米波產生方法包括一個連續波雷射器，用於產生光載波； 一個電混頻器，用於將基帶信號 與正弦波信號實現混頻； 一個雙電極調製器，用於產生光載波抑制信號 所述的光毫米波產生方法，其特徵在於包括以下步驟 使用連續波雷射器產生光載波；使用電混頻器將基帶信號與正弦波信號混頻產生混頻信號； 光載波信號進入雙電極調製器；雙電極調製器由混頻信號驅動產生光載波抑制調製信號，從而產生光毫 米波。本發明還提供了一種光毫米波產生裝置。如圖1所示。 所述的光毫米波產生裝置包括 基帶信號發生器l，用於產生電基帶信號； 電混頻器2，用於將基帶信號與正弦波信號混頻； 正弦波發生器3，用於產生一定頻率的正弦波信號； 雷射器4，用於產生指定波長的單縱模光信號；偏振控制器5，用於控制雷射器輸出光的偏振態。雙電極調製器6，用於產生光載波抑制信號； 所述的光毫米波產生裝置其特徵在於包括以下工作過程 基帶信號發生器1產生的電基帶信號與正弦波發生器2產生的正弦波信號進行混頻後，再進入雙電極調製器6的射頻率輸入端，由連續波雷射器4 產生的單縱模光載波信號，首先進入偏振控制器5，調節偏振態，再進入雙電 極調製器6的光輸入端，光載波信號在雙電極調製器6中受到混頻信號的調 制，調製後輸出的光信號為載波抑制信號，即為光毫米波，所產生的光毫米 波的頻率為正弦波信號的二倍。本發明利用載波抑制原理和電混頻原理，利用了雙電極強度調製器產生 光毫米波所具有較高可靠性和廉價特性，結構簡單、易於實現。

圖1為本發明的光毫米波產生裝置結構示意圖。圖2為本發明產生的光毫米波頻譜；圖3為本發明實現光載波抑制的雙電極調製器6的連接方式； 圖4為本發明的光毫米波裝置構成的R0F系統的下行鏈路
圖中1- 基帶信號發生器2- 電混頻器22—電混頻器3- 正弦波信號源 33 —正弦波信號源4- 雷射器5- 偏振控制器6- 雙電極調製器7- 光毫米波產生裝置8- 摻鉺光纖放大器 9一光帶通濾波器 IO—光衰減器ll一單模光纖 12 —光電檢測器 13—低通濾波器 14一誤碼測試儀15 —分支器16 —相移器17 —基站具體實施方式
下面結合實驗例子和附圖，對本發明作具體說明。 由圖1所示，光毫米波產生裝置的各部件分別說明如下 基帶信號發生器l，用於產生電基帶信號；正弦波發生器2，用於產生射 頻信號；電混頻器3用於將基帶信號與射頻信號混頻產生混頻信號；本實施例 中，射頻信號為5GHZ，也可以為更高的頻率，雷射器4，用於產生指定波長的單 縱模光信號，可以為DFB—LD;偏振控制器5，用於調節雷射器4輸出的偏振態， 雙電極調製器6，用於產生載波抑制調製信號，可以為雙電極鈮酸鋰(D-LN-MOD) 調製器，也可以為雙電吸收強度調製器；本實施例子雙電極調製器6的驅動信 號是混頻信號，輸出信號為光毫米波信號，其重複頻率為IOGHZ，為正弦波發生 器產生的射頻信號頻率的二倍。本實施例中產生的光毫米波的頻譜如圖2所示。 本實施例中光載波抑制雙電極調製器6的連接方式，如圖3所示。
數據信號源3的輸出端與分支器15相連接，分支器輸出的一路信號通過 相移器16產生180度相移，連接到雙電極調製器2的射頻信號輸出端，分支 器輸出的另一路信號直接進入雙電極調製器2的另一個射頻輸入端。 所述的雙電極調製器2的直流偏置電壓等於調製器的半波電壓。 所述的光毫米波產生裝置的具體連結方式為雷射器4與偏振控制器5 輸入端相連，偏振控制器5的輸出端與雙電極調製器6的光接入端相連，雙 電極調製器6的電接入端與電混頻器2的輸出端相連，混頻器2的輸入端分 別與基帶信號發生器1和正弦波信號發生器3相連，正弦波發生器產生的正 弦波射頻信號的頻率可以為1 30GHz及以上。所述的光毫米波產生裝置7構成的ROF系統的下行鏈路如圖4所示。 所述的ROF系統的下行鏈路包括以下工作過程光毫米波產生裝置7與摻鉺光纖放大器8相連，對光毫米波信號進行放 大，再與光帶通濾波器9相連，對光毫米波進行濾波，再進入光衰減器10 調節光功率，輸出的光毫米波進入光纖傳輸鏈路11傳送至基站17。傳輸光 纖為單模光纖SMF—28，在基站中，由光電檢測器12將光毫米波轉化為電毫 米波信號，電毫米波通過電混頻器22與正弦波發生器33產生的射頻信號混 頻使信號下傳，下傳的信號通過低通濾波器13，由誤碼儀14中檢測到傳的 毫米波。所述的正弦波信號發生器33產生的射頻信號的頻率是正弦波信號發生器 3的產生的射頻率信號的頻率的2倍，本發明中的所述的方法及裝置適合於頻率為1 40GHZ以及其它頻率的 WDM光纖傳輸無線信號系統。本發明採用外部調製器產生載波抑制調製方式和電混頻方式產生光毫米 波，使得中心站結構簡單、高穩定性和造價便宜，產生的光毫米波傳輸距離長;總之，本發明的優點是能用較低的成本產生高性能光毫米波，使得ROF 系統整體結構簡單，儘量減少所使用的元器件的數量，性能穩定，容易實現。
權利要求
1、 一種光毫米波的產生方法，用於為R0F系統的下行鏈路產生可以攜 帶信號的毫米波，其特徵在於所述的方法包括以下步驟利用電混頻器將電基帶信號與射頻信號混頻產生混頻率信號； 使用連續波雷射器產生光載波；光載波信號進入雙電極調製器並由混頻信號驅動產生載波抑制信號 形成光毫米波。
2、 根據權利1所述的光毫米產生方法，其特徵在於採用了電混頻器和雙電極調製器。
3、 根據權利1所述的光毫米波的產生方法，其特徵在於雙電極調製 器處於載波抑制調製方式。
4、 一種光毫米產生裝置，其特徵在於採用了權利l一3中所述的各種方法。
全文摘要
本發明公開了一種屬於光纖無線(Radio-on-Fiber，縮寫為ROF)通信系統技術領域中的採用一個光調製器產生光毫米波的方法和裝置。將基帶電信號和正弦波射頻信號進行混頻後產生混頻信號，再將混頻信號驅動雙電極調製器，使調製器處於載波抑制調製狀態，產生重複頻率為正弦波射頻信號兩倍的光毫米波，將毫米波通過單模光纖發送到基站。另外還提供了一種實現光毫米波產生裝置，可以利用所述的方法產生光毫米波。本發明比以往的光毫米波產生方法節約了昂貴的光子器件，並使得ROF系統的結構更加簡單。
文檔編號G02F1/00GK101144916SQ200610032250
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月14日 優先權日2006年9月14日
發明者餘建軍, 忻向軍, 文雙春, 林 陳 申請人:陳 林;餘建軍;文雙春