[發明專利]頻移鍵控光調制信號的單驅動調制實現裝置

無效

• 申請號: 201010160142.6
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101834671A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 吳艷志;葉通;張亮
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04L27/12
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種光纖通信技術領域的裝置，具體是一種頻移鍵控光調制信號的單驅動調制實現裝置。

背景技術

頻移鍵控(FSK)光調制信號，是通過控制光載波頻率的不同來攜帶信號，在光纖通信中具有重要的應用價值。與差分相移鍵控、幅移鍵控光調制信號相比，頻移鍵控光調制信號對光纖非線性損傷最不敏感，而且具有恒定包絡，能進行幅度再調制，所以此碼型在無源光網絡和光分組交換網絡中有很好的應用。頻移鍵控光調制信號可以采用平衡接收機解調，接收靈敏度比單端檢測器提高3dB，同時色散容忍度也可大大提高。但現有的頻移鍵控光調制信號產生裝置，都存在著調制技術復雜、調制速率低、體積大、器件昂貴等問題。

經對現有文獻檢索發現，《IEEE?JOURNAL?OF?LIGHTWAVE?TECHNOLOGY》(《IEEE光波技術期刊》)2004年第16卷“Performance?Implications?of?Wide-Band?Lasers?for?FSK?ModulationLabeling?Scheme(寬帶激光器對頻移鍵控調制標簽方案的性能影響)”中，提出了一種射頻電信號直接調制激光器產生頻移鍵控光調制信號的裝置，該裝置通過射頻信號源連接激光器，直接產生頻移鍵控光調制信號。但是該技術由于采用內調制技術，容易形成啁啾，且調制速率受到限制，為幾十Mbit/s。

又經檢索發現，《IEEE?JOURNAL?OF?LIGHTWAVE?TECHNOLOGY》(《IEEE光波技術期刊》)2005年第23卷“High-Speed?Optical?FSK?Modulator?for?Optical?Packet?Labeling(應用于光分組交換中的高速光頻移鍵控調制器)”中，提出一種使用單邊帶調制器(SSB)產生頻移鍵控光調制信號的裝置，該裝置由一個可調激光器、一個單邊帶調制器、一個數據源、一個射頻信號源以及電移相器、電功分器組成，其中：射頻信號源產生的一對頻率相同、相位相差90°的射頻信號加到單邊帶調制器的射頻電極上，數據源產生的數據信號加載到單邊帶調制器的偏置電極上，通過控制信號的輸出，從而實現頻移鍵控調制。但是該技術中單邊帶調制器需要兩個馬赫曾德調制器，結構復雜，價格昂貴，同時需要嚴格控制各路射頻信號之間的相位關系，增加了調制的難度。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出了一種頻移鍵控光調制信號的單驅動調制實現裝置。本發明僅使用一個單驅動馬赫曾德調制器進行光波調制，結構簡單，成本低，同時調制產生的一個中心帶和兩個邊帶信號的幅度正好互補，通過光濾波器即可濾除任意一個邊帶，無需控制信號的相位關系，從而大大降低了頻移鍵控光調制的難度。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：可調激光器、單驅動馬赫曾德調制器、射頻信號發生器、數據源、電加法器、和光濾波器，其中：可調激光器與單驅動馬赫曾德調制器輸入端相連傳輸光載波信號，射頻信號發生器和電加法器的一個輸入端相連傳輸高頻電信號，數據源和電加法器的另一個輸入端相連傳輸幅度可調的電信號，電加法器的輸出端與單驅動馬赫曾德調制器射頻接口相連傳輸相加后的電信號，單驅動馬赫曾德調制器的輸出端與光濾波器相連傳輸產生的含有中心帶和兩個邊帶的光信號。

所述的單驅動馬赫曾德調制器的偏置端口設置有直流電源。

所述的可調激光器和所述的單驅動馬赫曾德調制器之間設置有偏振控制器。

所述的光濾波器濾除產生的左右兩個邊帶信號中的其中一個，包括：光環形器和光纖布拉格光柵，其中：光環形器的第一個端口與單驅動馬赫曾德調制器相連傳輸含有中心帶和兩個邊帶的光信號，光環形器的第二個端口與光纖布拉格光柵相連傳輸含有中心帶和兩個邊帶的光信號。

所述的單驅動馬赫曾德調制器偏置在傳輸曲線的最低點。

所述的可調激光器輸出連續激光。

所述的射頻信號發生器輸出幅度可調的高速射頻正弦信號。

所述的數據源產生幅度可調的單極性電信號。

所述的電加法器將射頻信號產生器的射頻信號和數據源產生的信號進行相加，并將相加后的信號傳給單驅動馬赫曾德調制器。

本發明的工作原理是：通過單極性電信號與高頻信號相加，調制光載波，單驅動馬赫曾德調制器偏置于傳輸曲線的最低點，得到的輸出信號為：