[實用新型]一種超寬帶脈沖序列光學發生裝置

有效

• 申請號: 201220115087.3
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202488450U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 油海東;寧提綱;李晶;陳宏堯;張嬋;李超
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04B1/717
• 分類號: H04B1/717;H04B10/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型是一種超寬帶脈沖序列產生技術，涉及到光纖通信、光纖傳感、微波光子，具體地講就是基于并聯結構馬赫增德爾調制器的超寬帶脈沖序列光學發生裝置。

背景技術

超寬帶脈沖UWB(Ultra-WideBand)技術是短距離高速無線通信的熱門技術，具有高速率、極短的脈沖持續時間、無需載波發射、極低的功率譜密度等諸多特點。但是由于其功率譜密度較低，所以能夠傳輸的距離很短，大概只有幾米到十幾米的距離，為了解決以上問題，基于光纖無線ROF(Radio?Over?Fiber)的UWB傳輸技術(UWB?Over?Fiber)引起了人們的極大興趣，由于光纖具有極低的損耗和很寬的帶寬，因此用光纖來傳輸UWB信號，可以大大增加UWB信號的覆蓋范圍，因此UWB通信系統在未來可以集成到整個光通信系統當中。在UWB?Over?Fiber系統當中，光學方法產生UWB信號是其關鍵技術，如果直接采用電的方式產生UWB信號，需要通過電光轉換設備把電UWB信號轉換成光UWB信號，致使系統復雜，成本增加；另一方面，使用電法式產生UWB信號，其產生的脈沖絕對寬度或相對帶寬受限，并且對電路要求苛刻、成本高昂。此外光學產生UWB信號還有其他一些優點，比如體積小、重量輕、噪聲小、可調性高以及抗電磁干擾等。

正因為光學法產生UWB信號具有諸多的優點，因此國內外對光學法產生UWB信號展開了廣泛而深入的研究，根據調制格式的不同，UWB信號的產生技術有很多種，比如采用相位調制PM(Phase?Modulation)，通過相位調制PM到強度調制(Intensity?Modulation)的轉換來產生UWB信號，但是這種方法產生的UWB信號具有比較高的啁啾，這樣，當UWB信號在光纖中傳輸的時候，由于色散的影響，會使得UWB脈沖形狀發生畸變；也可以采用強度調制IM的方法產生，通過兩個高斯信號的延遲疊加技術來產生UWB信號，使用半導體光放大器的交叉相位調制特性、使用非線性光環路鏡等也可以產生UWB信號；除此以外，也可以采用外調制的方法來產生UWB信號，外調制器是一種成熟的商用器件，尤其是鈮酸鋰馬赫增德爾調制器MZM(Mach?Zehnder?Modulator)，在光通信系統中具有廣泛的應用，因此光學方法產生超寬帶脈沖的方案不斷被提出。中國專利申請號20091008324.5，超寬帶高斯單周脈沖的光學生成裝置，該裝置利用電光相位調制器，只能產生單周期的超寬帶脈沖，不能產生超寬帶脈沖序列，并且產生的脈沖類型只有Positive?Gaussian?monocycle脈沖。中國專利申請號200810239659.7，基于雙電極調制器產生超寬帶脈沖裝置，不能產生Negative?Gaussian?monocycle脈沖，而且該裝置沒有明確指出高斯脈沖序列時延和振幅調整的方法。本實用新型使用并聯結構的馬赫增德爾調制器，用來產生超寬帶脈沖序列，能產生的脈沖序列類型有三種，分別為Positive?Gaussianmonocycle超寬帶脈沖序列、Negative?Gaussian?monocycle超寬帶脈沖序列和Gaussian?doublet超寬帶脈沖序列。

實用新型內容

為了克服現有的申請專利不能產生Negative?Gaussian?monocycle脈沖、調節高斯脈沖序列時延及振幅參數困難等缺陷，提出了一種超寬帶脈沖序列發生裝置。

一種超帶寬脈沖序列光學發生裝置，其特征在于：比特序列發生器、高斯脈沖發生器、射頻信號功分器、連續波激光器、光功分器、電放大器、第一馬赫增德爾調制器、第二馬赫增德爾調制器、光衰減器、第一光纖可變延遲線、第二光纖可變延遲線、3dB耦合器、光電檢測器；

具體連接方式為：

比特序列發生器輸出端接高斯脈沖發生器的輸入端，高斯脈沖發生器的輸出端接射頻信號功分器輸入端，射頻信號功分器的第一電輸出端口接第一馬赫增德爾調制器的電驅動端口，射頻信號功分器的第二電輸出端口接電放大器的輸入端，電放大器的輸出端接第二馬赫增德爾調制器的電驅動端口；

連續波激光器的輸出端接光功分器的輸入端，光功分器第一輸出端口接第一馬赫增德爾調制器的光輸入端，光功分器第二輸出端口接第二馬赫增德爾調制器的光輸入端；

第一馬赫增德爾調制器的光輸出端接第一光纖可變延遲線的輸入端，第一光纖可變延遲線的輸出端接3dB耦合器的第一輸入端口；

第二馬赫增德爾調制器的光輸出端接光衰減器的輸入端，光衰減器輸出端接第二光纖可變延遲線的輸入端，第二光纖可變延遲線輸出端接3dB耦合器的第二輸入端口；