[发明专利]基于偏振复用的自相干检测光载射频链路的方法

说明书

本发明公开了一种基于偏振复用的自相干检测光载射频链路的方法，该发明涉及光通信及微波技术领域，所述方法如附图所示，包括激光源、矢量信号源、偏振控制器、偏振分束器、偏振复用马赫曾德尔调制器、单模光纤、掺铒光纤放大器、90度光耦合器、平衡光电探测器，本方法利用两路不同的射频电信号对偏振复用马赫曾德尔调制器中两个偏振态正交的光载波分别进行强度调制和相位调制，通过90度光耦合器进行混频，然后对平衡光电探测器输出的电信号进行信号处理恢复出原始电信号，本发明使用偏振复用方式提高了光谱、光源功率的利用率，在接收端使用自相干检测避免了使用本振光源和复杂的相位噪声消除算法，降低了系统成本和对激光器线宽的要求。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域和微波技术领域，尤其涉及基于相干检测的光载射频链路结构设计。

背景技术

随着终端用户对接入网速率进一步提升的需求，使得光载射频成为下一代接入网中最有应用前景的技术。使用光载射频链路作为基站与中心站之间的通信链路拥有大幅度提升用户接入速率、使网络结构更加灵活、提供更高的可接入用户数量等一系列优点。

传统的光载射频链路采用强度调制-直接检测结构，这也是当前接入网中使用较多的链路结构。但是强度调制-直接检测方式受限于强度调制过程的非线性，这类微波光链路线性度较差，另外也无法满足上行链路对灵敏度的要求。

使用相干检测方式与合适的链路结构是提升接入网速率和解决上行链路对灵敏度需求的一种可行方法。该类方法可支持高阶调制格式从而提高传输速率，另外可提供更高的链路灵敏度。在链路结构方面，该类方法可使用偏振复用、波分复用和载波复用等方式提高链路容量和光谱利用率等。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种基于偏振复用的自相干检测光载射频链路的方法。该发明通过矢量信号源来产生两路射频电信号对偏振复用马赫曾德尔调制器中两路偏振正交的光载波分别进行相位调制和强度调制，调制后的光信号经光纤传输后通过90度光耦合器进行混频，并通过两个BPD进行光电转换，最后通过示波器中的可编程插件编写数字信号处理程序对BPD输出的信号进行处理恢复出原始射频电信号并显示其频谱、星座图，通过测试解调信号的EVM与BER随可接收信号光功率的变化曲线，评估该方法的传输性能，该方法发射端采用偏振复用技术，接收端采用自相干检测方式，具有高谱效率、高光功率利用效率、低成本等优点。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括激光器（LD）、180度电耦合器、电功分器、偏振复用马赫曾德尔调制器（PDM-MZM）、单模光纤（SMF）、偏振分束器（PBS）、偏振控制器（PC）、90度光耦合器（QOH）、掺铒光纤放大器（EDFA）以及平衡探测器（BPD），其特征在于，由激光器发出的光波进入PDM-MZM，使用两路射频电信号对PDM-MZM中的两路光信号分别进行强度调制和相位调制，调制器输出的光信号先进入EDFA放大再进入SMF进行传输，SMF输出光信号经PC1调节后后进入PBS，从PBS出来后的两束光分别经过PC2和PC3调节后再接入QOH和BPD进行混频与平衡探测，BPD输出的电信号进入示波器进行信号处理并显示其频谱、时域波形、EVM、BER等信息，然后调节QOH输入口的光功率，测试解调信号EVM、BER与光功率变化的关系。

所述PDM-MZM是由一个Y型分路器、上下两个并行的X-MZM和Y-MZM以及偏振复用器(PBC)集成，X-MZM的两个RF端口为port1和port2，直流偏置端口为，Y-MZM的两个RF端口为port3和port4，直流偏置端口为。

所述PDM-MZM的上路子调制器X-MZM实现对光载波的强度调制，设置的大小使X-MZM偏置在正交点，一个矢量信号源输出经过180度移相器将两路相位相差180度的信号接入端口port1和port2。

所述PDM-MZM的下路子调制器Y-MZM实现对光载波的相位调制，设置的大小使Y-MZM偏置在最大点，另一矢量信号源输出经一电功分器将两路相位相同的信号接入端口port3和port4。