[發(fā)明專(zhuān)利]基于光學(xué)相位鎖定的終端可選擇頻段/帶寬的ROF傳輸方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110234779.X
• 申請(qǐng)日: 2011-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102355302A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于晉龍;郭精忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 于晉龍
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/12
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/12
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于光子微波技術(shù)，太赫茲技術(shù)、光載無(wú)線/毫米波通信技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于光載無(wú)線/毫米波通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前隨著通信技術(shù)的發(fā)展，圍繞著網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用層出不窮。從帶寬講既有“物聯(lián)網(wǎng)”（傳感器網(wǎng)絡(luò)）這種低帶寬要求的應(yīng)用，也有高清晰電視等高帶寬要求的應(yīng)用；從接入方式講，出現(xiàn)了有線和無(wú)線并存的局面；即使是無(wú)線，對(duì)于頻段的要求也覆蓋了MHz到幾十GHz的范圍。而面對(duì)眾多的用戶(hù)，低成本又成為決定技術(shù)成敗的一個(gè)絕對(duì)指標(biāo)。這樣就要求傳輸技術(shù)必須建立在現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)上，采用單一的傳輸機(jī)理、可在終端選擇不同的信號(hào)格式，最終在低成本的前提下給用戶(hù)以帶寬、接入方式、信號(hào)頻段的最大靈活性。

從總體思路上講：不同的信號(hào)有不同的譜線結(jié)構(gòu)，這樣就給我們一個(gè)啟發(fā)：反過(guò)來(lái)想，如果能夠在一系列譜線中有選擇的挑選不同的譜線進(jìn)行組合，就可以得到不同的信號(hào)。換句話講，如果在傳輸中我們能夠傳輸足夠多的譜線，就可以在統(tǒng)一的傳輸機(jī)理下，同時(shí)在終端就擁有充足的選擇性。

但這樣做的前提是，這些譜線間應(yīng)有足夠穩(wěn)定的相對(duì)相位關(guān)系。而考慮到通信中不同的信道要傳輸不同的信號(hào)。要滿(mǎn)足這種要求，最簡(jiǎn)潔的方式就是不同的信號(hào)分別加載在不同的激光器發(fā)射的光載波上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是解決如何將多個(gè)不同的激光器產(chǎn)生的光載波進(jìn)行相位鎖定，以使得在光纖中傳輸?shù)牟煌V線構(gòu)成一個(gè)完整的相干譜線系的問(wèn)題，提供一種基于光學(xué)相位鎖定的終端可選擇頻段/帶寬的ROF傳輸方法。

本發(fā)明將多個(gè)不同的激光器產(chǎn)生的光載波進(jìn)行相位鎖定，以使得在光纖中傳輸?shù)牟煌V線構(gòu)成一個(gè)完整的相干譜線系，則可以使終端的選擇具有靈活性和低成本性，無(wú)需更多的設(shè)備來(lái)產(chǎn)生高頻信號(hào)。

本發(fā)明的意義在于：在通信中，我們可以利用已經(jīng)大量鋪設(shè)的現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)，采用統(tǒng)一的傳輸設(shè)備，低成本的實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)的分配和傳輸，給用戶(hù)最大的靈活性。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫升級(jí)，滿(mǎn)足現(xiàn)在甚至是未來(lái)的通信需要。

更為重要的是，所有的信號(hào)變化最終都可歸結(jié)為譜線的相位和幅度的變化，本發(fā)明所提出的多激光器相位鎖定技術(shù)可以看成是一種譜線操縱的技術(shù)，它的進(jìn)一步發(fā)展對(duì)于信號(hào)處理、光功率合成等技術(shù)也提供了基礎(chǔ)的技術(shù)手段。

本發(fā)明變頻的副載波頻率能夠準(zhǔn)連續(xù)可調(diào)諧，傳輸多路光載波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多速率的OOK、DPSK以及QAM等信號(hào)傳輸，在接收端可選擇接收單路或者多路基帶信號(hào)、不同載波頻率的微波信號(hào)、子載波數(shù)可變的副載波信號(hào)、本振信號(hào)等。

?

本發(fā)明提供的基于光學(xué)相位鎖定的終端可選擇頻段/帶寬的ROF傳輸方法依據(jù)的系統(tǒng)包括的硬件有：半導(dǎo)體鎖模激光器、高非線性光纖（HNLF）、光耦合器、光環(huán)型器(OC)、分布反饋式（DFB）半導(dǎo)體激光器、電光調(diào)制器（MOD）、光濾波器，該方法的操作步驟是：

第1、在發(fā)射端，將一個(gè)重復(fù)頻率為f₀的半導(dǎo)體鎖模激光器產(chǎn)生的窄脈沖信號(hào)送入高非線性光纖中，實(shí)現(xiàn)光譜展寬；

第2、將展寬后的寬帶梳狀譜信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦合器分成n路，n大于2，各路信號(hào)通過(guò)光環(huán)形器注入的方法分別注入到分布反饋式半導(dǎo)體激光器，分別調(diào)節(jié)各路中分布反饋式半導(dǎo)體激光器的工作溫度和電流，使發(fā)光模式波長(zhǎng)與鎖模激光器模式對(duì)應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)模式鎖定；

第3、各路中分布反饋式半導(dǎo)體激光器輸出的光載波分成兩組，一組通過(guò)電光調(diào)制器將要發(fā)射的基帶信號(hào)調(diào)制在光載波上，另一組不經(jīng)過(guò)調(diào)制；

第4、將第3步調(diào)制和不調(diào)制的光載波信號(hào)在波長(zhǎng)上交錯(cuò)分布，最后n路信號(hào)通過(guò)光耦合器匯成一個(gè)完整的相干譜進(jìn)入光纖傳輸；

第5、在接收端，使用不同的光濾波器進(jìn)行信號(hào)頻譜組合，用戶(hù)端就能夠進(jìn)行靈活的信號(hào)頻段/帶寬選擇。.

該方法傳輸?shù)氖峭暾南辔幌喔傻念l率譜線；用于鎖定的寬譜光源可以是窄脈沖源，也可以是具有寬譜特征的其他頻率梳光源。

該方法注入的光信號(hào)為重復(fù)頻率介于500MHz~20GHz范圍的光脈沖信號(hào)。

所述的光環(huán)形器可以由雙端分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFB-LD）代替。本發(fā)明中DFB-LD的波長(zhǎng)調(diào)諧可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)電流實(shí)現(xiàn)。

所述的變頻副載波頻率為準(zhǔn)連續(xù)調(diào)諧，能夠傳輸多路光載波信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)多速率的OOK、DPSK和QAM信號(hào)傳輸。

該方法依據(jù)的系統(tǒng)可以是由分立元件構(gòu)建的系統(tǒng)；或是部分器件由基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光集成芯片構(gòu)成，其中發(fā)射部分的光耦合器、DFB-LD、調(diào)制器以及光合路器為單片集成。

?

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：