[發明專利]毫米波光纖傳輸系統的毫米波產生及調制系統和方法

無效

• 申請號: 200710042768.5
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101079670A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 朱美偉;林如儉;葉家駿;修明磊
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;G02B6/26
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及毫米波光纖傳輸系統的毫米波光學生成及調制系統和方法，在此提出一種新的光學方法產生毫米波的技術，在中心站將單頻激光分成兩路，對其進行不同處理后再將兩路信號疊加，通過光纖傳送至基站光電轉換后可輸出所需要的毫米波信號；若在中心站對光波進行強度調制，在基站獲得的毫米波也會得到相同的調制。

背景技術

最近幾年射頻光纖傳輸技術(RoF，Radio?on?Fiber)以其融合了光纖傳輸頻帶寬、損耗低、抗干擾強和無線通信覆蓋靈活的優點，在寬帶無線接入網、下一代移動通信、多媒體通信等研究領域成為一項非常有吸引力的解決方案。

為了適應終端用戶對帶寬日益增長的要求，射頻光纖傳輸系統所用的射頻頻率必然向著頻譜的高端發展，如針對毫米波頻段的應用研究引起了廣泛的關注。如何實現毫米波在光纖鏈路中的傳輸問題是毫米波光纖傳輸技術(mmRoF，millimeter-waveRoF)一項重要的研究課題，其中一個研究重點就是如何產生毫米波以及在此基礎上如何實現對毫米波的調制，到目前為止，國際上已經提出多種方案，主要有以下幾種：

1)光波邊帶調制(modulation-side-band?technique)：基帶信號對毫米波調制，然后用該毫米波直接對光波調制，到基站后光波兩邊帶差頻得到毫米波，這種方法本身就需要毫米波振蕩器，所以毫米波是靠電的方法產生的。

2)雙模激光器(dual-mode?laser)：激光器產生兩種頻率，頻率之差正好為毫米波頻率。

3)光調頻(調相)結合光纖色散(FM-modulated?laser?in?conjunction?with?fiberdispersion)：用低頻微波信號對激光器調頻或光波外調相，通過色散光纖，將相位變化轉化為幅度變化(FM-IM效應)，幅度變化包含微波信號及其高次分里量，提取高次諧波為毫米波的信號。如果把色散光纖換成梳狀濾波器，就是光學倍頻法。

4)非線性激光器諧波上變頻(harmonic?upconversion?in?nonlinear?lasers)：將低頻微波信號加到非線性激光器，激發出高次諧波，到光探測器差頻得到所需的毫米波，與3)有點類似，但原理上有區別。

5)多光源技術(multiple?optical?source?technique)：兩光源頻率之差即為毫米頻率，到光探測器差頻即得毫米波。

各種技術各有千秋，有自己獨特應用場合和優點，但大多成本較高，系統復雜，不利于大規模推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于解決現有毫米波生成技術系統復雜、成本高昂、維護困難的問題，提出一種實現在此技術上的信號調制傳輸。該技術結構簡單，易于實現，性能穩定，成本低廉，適合于實用產品的開發推廣。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種毫米波光纖傳輸系統的毫米波產生及調制系統，包括中心站(1)、基站(2)和光纖(3)，中心站(1)和基站(2)通過光纖(3)互連，其特征在于：在所述的中心站(1)中，激光器(1-1)和一個起偏器(1-2)通過尾纖相連，所述的起偏器(1-2)通過保偏光纖(1-9)與一個光分路器(1-3)輸入端連接，所述的光分路器(1-3)一輸出端與一個光調相器(1-4)輸入端通過保偏光纖(1-9)相連，有周期信號源(1-5)接入光調相器(1-4)；光分路器(1-3)另一輸出端通過保偏光纖(1-9)與一個保偏耦合器(1-6)一輸入端連接，光調相器(1-4)輸出端與保偏耦合器(1-6)另一輸入端相連，所述的保偏耦合器(1-6)輸出端與一個光強度調制器(1-7)通過保偏光纖(1-9)相連，有調制信號(1-8)從光強度調制器(1-7)的電輸入端接入，所述的光強度調制器(1-7)輸出端通過光纖(3)連接到所述的基站(2)中的光探測器(2-1)光輸入端；在所述的基站中，所述的光探測器(2-1)電輸出端與一個帶通濾波器(2-2)輸入端相連，帶通濾波器(2-2)輸出與一個毫米波放大器(2-3)輸入端連接，毫米波放大器(2-3)輸出端與毫米波發射天線(2-4)相連。