光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統，涉及到光纖通信、長周期光纖光柵、微波光子技術領域，該系統包括：連續波激光器（1）、雙電極馬赫增德爾調制器（2）、正弦波本地振蕩器（3）、90度功分器（4）、偏置穩壓源（5）、動態偏振控制器（6）、偏振分束器（7）、第一長周期光纖光柵（81）、第二長周期光纖光柵（82）、偏振合束器（9）、Y分器（10）、光纖（11）、第一光檢測器（121）、光交織器（13）、第二光檢測器（122）、第三光檢測器（123）、電流比較器（14）。以上各器件依次相連。該發明專利技術可以使得單邊帶調制信號的光載邊比自適應系統參數的變化，始終保持在0dB，維持系統性能在最優狀態。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到光纖通信、長周期光纖光柵、微波光子
，具體地講就是光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統。
技術介紹
隨著人們對信息需求的日益增長，無線頻譜資源已經不能滿足人們的需求。光纖無線通信技術(Radio Over Fiber, R0F) —經提出，就立刻引起人們的興趣,開展了廣泛而深入的研究。光纖無線通信又稱毫米波通信或微波光子，是一門新興學科，研究范圍廣泛，包括微波/毫米波信號的光學生成方法、微波/毫米波頻率的光傳輸技術、微波/毫米波頻率的調制技術等。在光纖無線通信系統當中，一般采用強度調制/直接檢測的方案，強度調制器一般采用銀酸鋰外調制器，實現光雙邊帶(Optical Double Sideband, 0DSB)調制。光雙邊帶調制時，由于光纖色散的影響，經過光檢測器輸出的電信號功率隨光纖長度呈現周期性振蕩衰落。常用解決方案可以使用光纖色散補償方法對色散進行補償，或者采用載波相移雙邊帶調制，或者使用混合偏振調制等方法。但這些方法由于需要在中心站和每個基站之間設置相應的色散補償器件，因此造價高昂，而且系統過于復雜，不利于維護。光單邊帶(Optical Single Sideband, 0SSB)調制可以消除光雙邊帶調制的一些缺點，能夠有效解決光纖色散帶來的周期性震蕩衰落問題。在光單邊帶調制系統當中，把載波功率和一階邊帶功率之比定義為光載邊比(Optical Carrier-to-Sideband Ratio,0CSR)，OCSR對系統性能有著重要的影響。研究表明，降低OCSR能夠顯著提高系統性能，當OCSR等于OdB時，系統性能處于最優狀態。采用光纖光柵可以降低0CSR，如文獻《三角形譜啁啾光纖光柵的制備及其在光纖無線單邊帶調制系統中的應用》，該方案采用三角形譜啁啾光纖光柵降低OSSB調制的0CSR，但這種方案具有很強的后向反射，需要光隔離器對后向反身寸光進行隔離。文獻〈〈Overwritten fiber Bragg grating and its applicationin an optical single with carrier modulation radio over fiber system〉〉米用重復寫入的光纖光柵來降低0CSR，但該方案需要光載波及一階邊帶和重復寫入光柵的兩個諧振波長嚴格對準，如果稍有偏差，會造成OCSR迅速變大，從而嚴重影響系統性能。此夕卜，上述方案盡管能降低0CSR，但都不能使得OSCR降低到OdB，而且OCSR的大小不能調節，一旦系統狀態發生改變，會造成OCSR變大，從而惡化系統性能。文獻《performanceanalysis of an optical single sideband modulation approach with tunable opticalcarrier-to-sideband ratio》提出了一種OCSR可調的光單邊帶調制系統。該方案采用保偏光纖光柵為核心器件，通過調節偏振控制器的角度，從而可以連續調節系統的OCSR的大小。但是保偏光纖光柵價格昂貴，制作困難，而且偏振光纖光柵的傳輸特性隨保偏光纖本身的非圓對稱性、溫度、應力等環境因素影響變化大。此外，該方案需要手動調節保偏控制器，不能精確地對OCSR進行調節。而且當系統參數改變時，OCSR不能自動適應系統參數的改變，自動化程度低。綜上所述，目前光纖無線單邊帶調制系統所面臨的主要問題是:一是系統性價比低、關鍵器件制作困難、容易受環境因素影響；二是OCSR不能精確調節；三是OCSR不能自適應系統參數變化。
技術實現思路
本專利技術為了克服現有技術的不足，提出了光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統。其核心器件是動態偏振控制器、偏振分束器、偏振合束器和兩個普通的長周期光纖光柵，分別為第一長周期光纖光柵和第二長周期光纖光柵。其基本原理是雙電極馬赫增德爾調制器輸出的光單邊帶信號，經過動態偏振控制器后輸出為線偏振光，該線偏振光與第一長周期光纖光柵和第二長周期光纖光柵的偏振主軸有一個夾角〃，此線偏振光經偏振分束器、第一長周期光纖光柵、第二長周期光纖光柵、偏振合束器后,偏振合束器輸出的光單邊帶信號的OCSR與夾角β有關，因此控制動態偏振控制器輸出線偏振光的方向，就可以調節OCSR0偏振合束器輸出的光信號經過光交織器后把載波和一階邊帶信號分開，分別經過光檢測器，把載波信號和一階邊帶信號的功率轉換為電信號，這兩個電信號經過電流比較器后，反饋回動態偏振控制器。如果電流比較器的輸出值不為0，也就意味著偏振合束器輸出的光單邊帶信號的OCSR不等于OdB，那么就驅動動態偏振控制器改變其輸出線偏振光的方向，從而改變夾角〃，這樣就可以調節0CSR，直到偏振合束器輸出的OCSR為OdB。該專利技術采用了動態反饋機制，不僅可以精確調節系統的0CSR，而且當系統參數改變時，利用該反饋機制，可以自適應系統參數的改變，使得OCSR始終保持在OdB，維持系統性能始終處于最優狀態。本專利技術的技術方案為: 光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統，該系統包括:連續波激光器、雙電極馬赫增德爾調制器、正弦波本地振蕩器、90度功分器、偏置穩壓源、動態偏振控制器、偏振分束器、第一長周期光纖光柵、第二長周期光纖光柵、偏振合束器、Y分器、光纖、第一光檢測器、光交織器、第二光檢測器、第三光檢測器、電流比較器； 具體連接方式為: 連續波激光器的光輸出端接雙電極馬赫曾德爾調制器的光輸入端口，正弦波本地振蕩器的電輸出端口接90度功分器的電輸入端口，90度功分器的90度電輸出端口接雙電極馬赫曾德爾調制器的第一電驅動端口，90功分器的O度電輸出端口接雙電極馬赫曾德爾調制器的第二電驅動端口，偏置穩壓源的電輸出端口接雙電極馬赫曾德爾調制器的電壓偏置端Π ； 雙電極馬赫增德爾調制器的光輸出端口接動態偏振控制器的光輸入端口，動態偏振控制器的光輸出端口接偏振分束器的光輸入端口，偏振分束器的第一光輸出端口接第一長周期光纖光柵的光輸入端口，第一長周期光纖光柵的光輸出端口接偏振合束器第一光輸入端口，偏振分束器的第二光輸出端口接第二長周期光纖光柵的光輸入端口，第二長周期光纖光柵的光輸出端口接偏振合束器的第二光輸入端口； 偏振合束器的光輸出端口接Y分器的光輸入端口，Y分器的第一光輸出端口接光纖的光輸入端口，光纖的光輸出端口接第一光檢測器的光輸入端口 ； Y分器的第二光輸出端口接光交織器的光輸入端口，光交織器的第一光輸出端口接第二光檢測器的光輸入端口，第二光檢測器的電輸出端口接電流比較器的第一電輸入端口 ； 光交織器的第二光輸出端口接第三光檢測器的光輸入端口，第三光檢測器的電輸出端口接電流比較器的第二電輸入端口； 電流比較器的電輸出端口接動態偏振控制器的電輸入端口。本專利技術的有意效果具體如下: 本專利技術不涉及復雜且昂貴的設備，采用商用的標準光通信器材，充分利用了長周期光纖光柵廉價、制作簡單、后向反射極少的特點，使得該專利技術性價比高，結構簡單，此外由于使用了反饋機制，能夠對OCSR的大小進行精確調節，并且能夠自適應系統參數的改變，使OCSR保持在OdB，從而使得系統性能處于最優狀態。附圖說明圖1光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統示意圖。圖2第一長本文檔來自技高網...
【技術保護點】
光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統，其特征在于：該系統包括：連續波激光器（1）、雙電極馬赫增德爾調制器（2）、正弦波本地振蕩器（3）、90度功分器（4）、偏置穩壓源（5）、動態偏振控制器（6）、偏振分束器（7）、第一長周期光纖光柵（81）、第二長周期光纖光柵（82）、偏振合束器（9）、Y分器（10）、光纖（11）、第一光檢測器（121）、光交織器（13）、第二光檢測器（122）、第三光檢測器（123）、電流比較器（14）；具體連接方式為：連續波激光器（1）的光輸出端接雙電極馬赫曾德爾調制器（2）的光輸入端口，正弦波本地振蕩器（3）的電輸出端口接90度功分器（4）的電輸入端口，90度功分器（4）的90度電輸出端口（41）接雙電極馬赫曾德爾調制器（2）的第一電驅動端口（21），90功分器（4）的0度電輸出端口（42）接雙電極馬赫曾德爾調制器（2）的第二電驅動端口（22），偏置穩壓源（5）的電輸出端口接雙電極馬赫曾德爾調制器（2）的電壓偏置端口（23）；雙電極馬赫增德爾調制器（2）的光輸出端口接動態偏振控制器（6）的光輸入端口，動態偏振控制器（6）的光輸出端口接偏振分束器（7）的光輸入端口，偏振分束器（7）的第一光輸出端口（71）接第一長周期光纖光柵（81）的光輸入端口，第一長周期光纖光柵（81）的光輸出端口接偏振合束器（9）第一光輸入端口（91），偏振分束器（7）的第二光輸出端口（72）接第二長周期光纖光柵（82）的光輸入端口，第二長周期光纖光柵（82）的光輸出端口接偏振合束器（9）的第二光輸入端口（92）；偏振合束器（9）的光輸出端口接Y分器（10）的光輸入端口，Y分器（10）的第一光輸出端口（101）接光纖（11）的光輸入端口，光纖（11）的光輸出端口接第一光檢測器（121）的光輸入端口；Y分器（10）的第二光輸出端口（102）接光交織器（13）的光輸入端口，光交織器（13）的第一光輸出端口（131）接第二光檢測器（122）的光輸入端口，第二光檢測器（122）的電輸出端口接電流比較器（14）的第一電輸入端口（141）；光交織器（13）的第二光輸出端口（132）接第三光檢測器（123）的光輸入端口，第三光檢測器（123）的電輸出端口接電流比較器（14）的第二電輸入端口（142）；電流比較器（14）的電輸出端口接動態偏振控制器（6）的電輸入端口。...
【技術特征摘要】
1.光載邊比自適應的光纖無線單邊帶調制系統，其特征在于:該系統包括:連續波激光器(I)、雙電極馬赫增德爾調制器(2)、正弦波本地振蕩器(3)、90度功分器(4)、偏置穩壓源(5)、動態偏振控制器(6)、偏振分束器(7)、第一長周期光纖光柵(81)、第二長周期光纖光柵(82)、偏振合束器(9)、Y分器(10)、光纖(11)、第一光檢測器(121)、光交織器(13)、第二光檢測器(122)、第三光檢測器(123)、電流比較器(14); 具體連接方式為: 連續波激光器(I)的光輸出端接雙電極馬赫曾德爾調制器(2)的光輸入端口，正弦波本地振蕩器(3)的電輸出端口接90度功分器(4)的電輸入端口，90度功分器(4)的90度電輸出端口(41)接雙電極馬赫曾德爾調制器(2)的第一電驅動端口(21)，90功分器(4)的O度電輸出端口(42)接雙電極馬赫曾德爾調制器(2)的第二電驅動端口(22)，偏置穩壓源(5)的電輸出端口接雙電極馬赫曾德爾調制器(2)的電壓偏置端口(23)； 雙電極馬赫增德爾調制器(2)的光輸出端口接動態偏振控制器(6)的光輸入端口，動態偏振控制器(6)的光輸出端口接偏振分束器(7)的光輸入端口，偏振分束器(7)的第一光輸出端口(71)接第一長周期光纖光柵(81)的光輸入端口，第一長周期光纖光柵(81)的光輸出端口接偏振合束器(9)第一光輸入端口(91),偏振分束器(7)的第二光輸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：油海東，陳龍猛，李吉忠，李琳，馬麗敏，李愛濤，
申請(專利權)人：青島農業大學，
類型：發明
國別省市：
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