[实用新型]一种基于相移光栅的单边带传输ROF系统装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信、微波光子等技术领域，具体讲的是一种基于相移光纤光栅直接调制并直接检波生成毫米波装置。 

背景技术

近年来，各类非均匀周期光栅制作及应用逐渐成为光纤光栅研究领域的一个技术热点。相移光栅就是其中的一种。相移光栅是在常规光纤布拉格光栅(FBG：Fiber Bragg Grating)的某一特定部位引入一定的相移，产生两个相互异相的光栅，这两个相互异相的光栅类似于波长选择Fabry-Perot谐振腔，允许谐振波长的光注入到FBG的阻带，在阻带中打开一个线宽极窄的透射窗口。通过调整折射率调制深度、相移量、相移位置以及相移数量可得到不同带宽和滚降特性的透射峰，因而可以根据不同的需要设计具有不同反射谱的相移光栅。相移光纤光栅具有高质量的波长选择性、插入损耗低、并且与偏振态无关，这些优良特性，使得相移光栅在窄带滤波器、波分复用/解复用、掺铒光纤放大器的增益平坦化以及单频光纤激光器等领域有着广阔的应用前景。 

微波光子学是研究工作在微波及毫米波频段的光电子器件及其在微波系统、光电子系统中的应用的一门新兴的学科，它将微波学和光子学融合在一起，将两者融合，优势互补，其研究范围包括微波/毫米波信号的光学生成、微波/毫米波频段的光电子器件、光控微波器件、微波毫米波频率的光传输链路等。相比于传统电子传输系统，微波光子链路的最大优势是减小了体积、重量及成本、抗电磁辐射、低色散、大带宽、高速数字传输能力。 

光毫米波的产生是降低造价和提高ROF(ROF：Radio Over Fiber)系统性 能的关键技术。迄今为止，已提出的光毫米波的产生的方法，有直接调制检波法，谐波产生法和远程外差法等。其中，直接调制检波法受光纤色散影响，差拍得到的电信号强度会随光纤使用长度呈现周期性衰落。常用的解决方法有抑制载波调制(OCS：Optical Carrier Suppression)和单边带调制(SSB：Single Sideband)技术。采用光纤光栅可以大大减少系统成本，但普通光纤光栅实现抑制载波调制或单边带调制缺乏灵活性，中国专利申请号200910241944.7提出了一种基于三角形谱光纤光栅直接调制直接检波生成毫米波装置，但其只能将双边带信号中一个单边带部分衰减，也不能完全抑制载波抑制比，达不到理想单边带传输，传输中还是存在一定的色散影响和载波抑制比的影响。 

所以，目前在光毫米波产生所采用的设备面临着高色散、高载波抑制比和设备复杂昂贵的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：传统的光毫米波发生装备的色散高、载波抑制比高、信号传输距离短、速率低、制作复杂、成本高。 

本实用新型的技术方案为： 

一种基于相移光栅的单边带传输ROF系统装置，包括激光器、强度调制器、毫米波本振源、光隔离器、相移光栅、环形器和光电探测器；具体连接方式为：激光器的输出端接强度调制器的光输入端，毫米波本振源的输出端接强度调制器的电调制端，强度调制器的光输出端接光隔离器的输入端，光隔离器的输入端接环形器的一端，环形器的一端接相移光栅的一端，环形器的另一端接光电探测器。 

所述的强度调制器输出的双边带调制信号包括左边带、载频、右边带。 

通过控制相移光栅的相位完全抑制双边带调制信号的其中一个边带，进而滤波实现严格的单边带传输并将其应用于单边带传输ROF系统中。该ROF系统采用的波长适用于O波段(波长范围1260nm-1360nm)、E波段(波长范围1360nm-1460nm)、S波段(波长范围1460nm-1530nm)、C波段(波长范围1530nm-1565nm)以及L波段(波长范围1565nm-1625nm)。 

本实用新型的有益效果具体如下： 

此基于相移光栅的单边带传输ROF系统装置是对普遍采用的直接调制检波法进行的改进，通过对相移光栅相位的控制改变其谱特性，能够完全抑制双边带调制信号的其中一个边带，进而滤波实现严格的单边带传输并将其应用于单边带传输ROF系统中。从而有效抑制了传输过程中的色散问题，并降低载波抑制比至零，大大提高了ROF单边带调制系统的增益和系统的接收灵敏度，解决了现有技术中采用双边带调制技术的ROF系统受光纤色散影响，差拍得到的电信号强度随光纤使用长度呈周期性衰落的问题。整个系统所需器件制作简单、造价低廉、频谱特性稳定，具有廉价的构建成本，此技术也能应用于多用户的波分复用系统中。 

附图说明

图1为基于相移光栅的单边带传输ROF系统装置结构示意图。