[發明專利]光學上變頻和下變頻型光學相位共軛對信號收發電路

有效

• 申請號: 201580051522.7
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN106716879B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 坂本高秀
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人情報通信研究機構
• 主分類號: H04B10/2543
• 分類號: H04B10/2543;G02F1/01;G02F2/00;H04B10/2575
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;蔣國偉

本發明提供一種能夠簡單地對由于復雜電路中的非線性效應而造成的波形失真進行補償的方法、和用于實現該方法的裝置。通過該方法和利用該方法的裝置，能夠利用光學上變頻時或下變頻時的光學相位共軛信號對，有效地對由于光傳輸路徑即光纖中的非線性效應而造成的波形失真等信號劣化進行補償。該發射裝置(25)包含光調制器(11)、信號源(13)、光纖(15)、合波部(17)、合波用本地信號源(19)、光檢測器(21)和發射天線(23)。

技術領域

本發明涉及一種能夠有效地補償光信號和光載無線電(Radio over Fiber：光載射頻)信號在光纖內傳輸時所受到的非線性效應的方法和裝置。

背景技術

在光載無線電系統中，提高向光纖的輸入強度關系到RF鏈路增益的增加、和傳輸距離的擴展等，因此，提高向光纖的輸入強度為重要的技術課題。然而，當增強向光纖的輸入光強度時，受到光纖中的非線性效應的影響，無法進行信號的線性傳輸。因此，當前的光載無線電系統中，輸入光強度被限制在數mW。

另一方面，光載傳輸、光載無線電傳輸等中，光學相移鍵控(光PSK)、光正交振幅調制(光QAM)等相干光傳輸方式、光正交頻分復用(光OFDM)等復雜的光多路復用方式引人注目。在傳輸這些光信號的情況下，無法忽視傳輸路徑中的光非線性效應的影響，渴望存在一種對該影響進行補償的方法。

日本發明專利公開公報特開2010-28470號中，公開了一種具有用于對非線性波形失真進行補償的電運算電路的光信號接收裝置、和根據光學相位共軛對信號進行非線性失真補償。但是，在通過電路來補償由于光傳輸路徑(optical transfer path：光學傳輸路徑)中的非線性效應而造成的波形失真的情況下，存在以下問題：裝置變得復雜；為了生成發射機側的光學相位共軛對信號，需要使用實施了基于數字信號處理等的預處理的電信號并使用多個光調制器；在接收機側需要基于數字信號處理等的電信號處理。

現有技術文獻

專利文獻：

專利文獻1：日本發明專利公開公報特開2010-28470號

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠簡單地補償由于復雜的電路的非線性效應而造成的波形失真的方法、和用于實現該方法的裝置。

更詳細地進行說明，本發明的目的在于，提供一種利用光學上變頻時或下變頻時的光學相位共軛信號對(optical phase conjugate signal pair)，有效地補償光傳輸路徑即光纖的非線性效應而造成的波形失真等信號劣化的方法、和能夠實現該方法的裝置。

基本上，本發明在光學調制時產生雙邊帶，且將該雙邊帶作為光學相位共軛信號對來進行使用，在此基礎上通過有效地使光學相位共軛信號對或源自光學相位共軛信號對的成分相干涉來抵消非線性效應。據此，本發明不使用復雜的電路就能容易地對光纖所導致的非線性效應進行補償。

本發明的第1方面涉及后述的零差(homodyne：零差檢波)相位共軛無線電射頻(C-RoF)系統、和使用該系統對光信號在光纖中傳輸時產生的非線性光學效應進行補償的方法。

該方法使用半導體激光等的直接調制、基于外部調制等的光強度調制、振幅調制、相位調制等，簡單地生成上邊帶波和下邊帶波，該對信號處于彼此為相位共軛的關系，將該上邊帶波和下邊帶波作為相位共軛信號對來利用。將該上邊帶波和下邊帶波同時輸入光纖。在光接收機或者遠程站，將具有與光載波相同的頻率的連續光作為載波信號來進行合波。此時，在上邊帶波和下邊帶波不具有相位差(沒有相位差)的狀態下，上邊帶波和下邊帶波進行合波。光檢測器檢測經合波得到的光信號。將基于光檢測器檢測到的光信號的電信號向發射天線傳送。發射天線發射基于電信號的無線電信號(射頻信號)。并且，接收機側接收無線電信號。另外，在光接收機中，將具有與光載波相同的頻率的連續光合波作為載波信號的情況下，合波后的狀態的光信號在光纖中傳播。