高频微波/毫米波光学产生技术的研究进展

毫米波(millim eterwave),是指波长为10mm～1mm的电磁波称毫米波。60G及以上频率的微波在Radio over fiber(ROF)系统有重要的应用,采用传统的方法产生高频微波比较困难,而利用光学方式产生高频微波是解决上述问题的重要手段。主要讨论几种高频微波的光学产生方式,并分别对它们的特点进行了分析、比较。

毫米波光载射频系统研究的新进展

论述毫米波光载射频(radio over fiber,RoF)系统研究的新进展.发展了基于光学倍频(optical frequencymultiplication,OFM)概念的毫米波光学生成理论与技术,包括通过电光调制器的高阶光波边模形成、光探测器自外差射频(radio frequency,RF)产生方法的推导、双向毫米波RoF系统的设计等;提出中频正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)毫米波调制的新方案,对光调制器非线性造成的OFDM信号的失真建立完整的数学模型,优化光调制度;同时,实现双向40 GHz RoF实验系统,传输速率达到100 Mbit/s.

基于综合光学调制技术的光纤无线双向通信系统设计

提出并研究了一种使用单光源的光纤无线双向传输系统.该系统只需在中心站配置一个可调谐激光器,以产生频率恒定的激光光源,通过综合光学调制(频率调制、强度调制)技术将基带信号调制到光载波上,最终形成60 GHz毫米波下行信号;同时,相同的光载波在基站被重用,作为上行链路传输光源.系统结合光载波重用技术和综合调制技术特点,合理利用资源,基站结构更为简化.仿真结果表明,该系统可以将速率达2.5 Gbit/s的数据在单模光纤中双向传输20 km,功率代价小于0.5 dB,相对已有的技术方案,该传输系统在传输功率、传输距离、传输性能方面具有明显优势.

抑光载波双边带Radio over Fiber双工通信系统设计

提出并模拟证明了基于两个电光相位调制器实现抑光载波双边带(Radio on Fiber,RoF)双工传输系统设计方案.通过改变电光相位调制器的最大相偏量,实现了抑光载波双边带信号传输——使通信带宽加倍,而且很好地控制上下行传输信号的误码率.仿真模拟结果表明,发射功率为3dBm的光信号在无放大、色散系数为20ps/(nm.km)、衰减系数为0.25dB/km的SMF-28单模光纤中传输时,其超高频RF调制信号的频率可达24GHz,数据码元传输速率可达2.5Gbit/s,传输距离40km以上.

通过光电相位调制和光纤光栅滤波实现Radio over Fiber传输系统设计

提出并模拟证明了基于电光相位调制(PM)和布拉格光纤光栅(FBG)实现受抑光载波的双边带(DSBOCS,Double-Sideband with Optical Carrier Suppression)的双向Radio over Fiber(RoF)传输系统网络设计方案.激光光源置于中心站,载有信息的光信号通过光纤到达基站后经FBG分成两路,其中一路是被接收的下行信号,另一路作为上行信号调制后返回中心站.通过FBG,其下行信号不但实现了受抑光载波的双边带———使通信带宽加倍,上行信号作为光源通过电光强度调制,有效地实现信息的上载.仿真结果表明,光源发射功率为3 dBm,无光放大,在色散系数为20 ps/(nm.km),衰减系数为0.25 dB/km的单模光纤中传输,超高频RF信号的频率可达24 GHz,系统码元传输速率可达2.5 Gbit/s、传输距离50 km以上.

基于两个平行马赫-增德尔调制器的光载无线传输系统

为提高光载无线(radio over fiber,RoF)传输系统中的光波信号的利用率,本文提出了一种基于两个平行马赫-增德尔调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)的RoF传输系统。两个平行MZM经射频(radio frequency,RF)信号调制后,产生5个光边带信号,分别是正负一阶光边带、正负二阶光边带和光载波。其中正负二阶光边带使用基带数据进行调制,经光电检测器(photodiode,PD)拍频后产生已调数据的毫米波信号,再由天线发射出去。正二阶边带和光载波经PD拍频后产生未调制数据的毫米波,该毫米波用于接收端解调的本振信号(local oscillator,LO)。负二阶边带信号用于上行链路的光载波。在本系统中,5个光边带信号都被充分利用,提高了光信号的利用效率。此外,还分析了该系统通过色散介质的传输特性,为RoF通信系统提供了一种实用化的解决方案。