基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调谐微波/毫米波产生技术

首次提出了一种基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调谐微波/毫米波产生技术, 利用保偏光纤光栅选频产生两个偏振稳定的激光信号, 采用扰偏器确保激光输出的两个正交偏振态功率的一致性, 最后输入高速光电探测器产生微波/毫米波. 通过对保偏光纤光栅施加不同大小的侧向应力, 可以灵活调谐输出的毫米波频率. 实验制作了基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调 谐微波/毫米波产生装置, 通过对保偏光纤光栅施加不同的轴向拉力分别产生了20.407 和22.050 GHz的微波信号. 仿真产生了60 GHz的毫米波信号, 并分析该毫米波在光纤无线通信下行链路的传输性能, 结果表明该毫米波作为副载波调制到光波上从中心站传输80 km至基站后经天线发射至用户端, 解调后仍然得到很好的眼图, 充分证明了本方案的优越传输性能.     

光自差法生成微波/毫米波技术中偏振失谐研究

对光外差法生成微波/毫米波技术中的偏振失谐进行了分析. 首次推导出偏振失谐对微波/毫米波功率影响的计算公式. 利用自行制作的基于双波长保偏光纤光栅激光器的微波/毫米波发生器生成30 GHz左右的微波/毫米波信号, 其偏振失谐的实验结果与理论分析结果一致, 证明了理论分析的正确性. 最后, 应用分析结果模拟仿真了偏振失谐对60 GHz毫米波信号的影响, 得出了不同情况下系统的误码率及不同传输距离下的眼图. 结果表明, 在光纤无线传输链路中采用偏振失谐控制技术会大大提高链路的可靠性, 在对链路进行偏振失谐控制的前提下, 传输30 km仍可保持误码率10^-9以及很好的眼图, 说明了偏振失谐控制的重要性.     

基于相位调制器产生六倍频光毫米波的OFDM信号光传输系统研究

提出了两个并行相位调制器产生六倍频光毫米波并传输正交频分复用信号的全双工光纤无线通信系统.将2.5 Gbt/s的正交频分复用信号调制到60 GHz光毫米波上.从理论上分析了毫米波产生的原理,并分别模拟了毫米波信号承载OOK信号和正交频分复用信号在光纤中的传输性能.从而验证系统的可行性.仿真模拟结果表明,在光纤无线通信系统中,正交频分复用比非归零码更具有优势.     

基于相位调制器产生六倍频光毫米波的OFDM信号光传输系统研究

提出了两个并行相位调制器产生六倍频光毫米波并传输正交频分复用信号的全双工光纤无线通信系统.将2.5Gbt/s的正交频分复用信号调制到60GHz光毫米波上.从理论上分析了毫米波产生的原理,并分别模拟了毫米波信号承载OOK信号和正交频分复用信号在光纤中的传输性能.从而验证系统的可行性.仿真模拟结果表明,在光纤无线通信系统中,正交频分复用比非归零码更具有优势.     

一种改进的双边带调制产生光毫米波的方案

提出了应用于光纤无线通信系统中一种改进的双边带调制产生光毫米波方案。在中心站采用强度调制将射频信号调制到光载波上产生一个双边带信号,滤掉中心载波后,利用光交叉复用器把双边带信号的上下边带模分开,将数据速率为2.5Gbit/s的基带信号调制到下边带模后,再与未调信号耦合后产生光毫米波,然后通过单模光纤传输至基站,在基站经过光电转换后产生电毫米波信号。从理论上对该毫米波的色散特性进行了分析,发现毫米波的接收功率不会周期的衰减。同时通过实验研究表明,下行链路信号通过光纤能传输50km而不需要色散补偿,功率代价小于1dBm。因此,该方法产生的光毫米波能有效克服光纤色散引起的信号时延而导致的基带信号退化,适合于远距离传输。     

面向光载无线系统的混合频相调制信号产生

为提高光载无线系统传输容量,提出一种混合频相调制信号光学产生技术。利用保偏光纤布拉格光栅对不同输入偏振态响应不同的特性,将加载到信号偏振态的基带信息转换到输出波长上,并通过在接收端的外插拍频实现频率调制。同时通过光学相位调制将信息映射到拍频产生的微波信号上,最终产生混合频相调制信号。搭建基带传输式光载无线系统,验证了该信号产生方法的有效性。产生了码率为1Gbit/s、频率为12.5GHz/9.5GHz的混合频相调制信号,该信号经过5km光纤传输后由接收端解调。信号的时域波形及解调后信号眼图与星座图等结果证明了所产生的混合频相调制信号的可靠性。     

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.     

基于光载波抑制调制的可调谐高倍频毫米波信号发生器

提出了一种基于改进的光载波抑制调制方式的光学生成高倍频可调谐毫米波的方案.该方案利用均匀光纤光栅型声光可调谐滤波器选取光载波抑制信号中的两个边带分量进行拍频,实现高倍频且倍频因子可调的毫米波信号的生成.为避免色散所致的码元时移效应,将基带数据信号仅调制到光载波抑制信号的一个边带分量上.仿真验证了倍频因子分别为2,6,10,14,18和22的毫米波信号的生成.另外,对22倍频下的光载无线电系统的链路性能进行了仿真分析,毫米波信号在调制2Gbit/s的非归零码型数据信号经50km的光纤传输后,系统的眼图仍保持良好的睁开度,链路的功率代价仅为0.4dB.系统具有良好的传输性能,可以满足通信系统的需求.     

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,相同的光我波在基站被重用,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...     

光相位调制器和光强度调制器产生40GHz光载OFDM毫米波信号的传输性能比较

实验研究了分别采用光相位调制器和光强度调制器产生40GHz光载正交频分复用(OFDM)信号的毫米波光纤无线通信(ROF)系统,并比较了二者的传输性能。在中心站,将20GHz的射频(RF)正弦波信号与2.5Gb/s的OFDM信号混频后驱动相位调制器或强度调制器进行双边带(DSB)调制,产生的光载OFDM信号的毫米波经标准单模光纤(SSMF)传输到基站。在基站,经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后的光调制信号经光电检测器转换成电调制信号,再与射频信号混频,恢复出基带OFDM信号,而分离出来的中心载波信号可以用于实现波长重用。实验验证了OFDM信号峰值-平均(峰均)功率比大小对系统误码率的影响。实验结果显示,在大入纤功率情况下,相位调制和强度调制产生的毫米波光信号经过50kmSSMF传输后,其功率代价分别为小于0.5dB和大于1dB。说明光相位调制器产生光载毫米波加载OFDM信号在光纤中的传输性能优于光强度调制器。     

全双工60 GHz的光纤无线通信系统

基于光纤无线通信(ROF)的无线网络被认为是提供高带宽、交互式和多媒体无线通信服务很有前景的实现方式,但目前毫米波频段的光纤无线通信系统都存在色散严重或基站结构复杂等问题。设计完成了一个全双工60 GHz的光纤无线通信系统,利用双光源技术和60 GHz的电吸收收发器(EAT)分别在下行和上行链路实现单波长和双波长调制,完成基站的探测、调制、射频上变频和下变频四种功能,在基站中实现了电吸收收发/混频器(EATX),从而避免了制作电吸收收发/混频器件,同时也解决了光纤无线通信系统中常见的色散和基站结构复杂等问题。     

A Cost-Effective Full-Duplex Radio-over-Fiber System Based on Frequency Octupling and Wavelength Reuse

Abstract

The article proposes a novel scheme for full-duplex radio-over-fiber transmissions with frequency-octupling millimeter-wave and wavelength reuse. In this scheme, the base station is simplified greatly as there is no laser, and the uplink millimeter-wave signal is down-converted to a low frequency using a 60-GHz local oscillator, which is optically obtained from the downlink signal. The scheme can utilize optical power efficiently, and thus, a cost-effective radio-over-fiber system is achieved. Transmission performance for both down- and uplink data are theoretically analyzed and investigated by simulation; results show that the performance of the system is not sensitive to fiber dispersion.     

RoF downlink transmission system using FWM effect of SOA for generating MM-Wave

We propose a millimeter wave radio-over-fiber system to provide downlink service by using four-wave-mixing effect in semiconductor optical amplifier for millimeter-wave generation. At the central station, microwave source is 5.4-GHz. The optical carrier suppression modulation scheme and semiconductor optical amplifier are employed to simultaneously generate 32.4-GHz (sextuple fundamental) optical millimeter wave and up-convert data signal. At the base station, the downstream is received by a high-speed photodiode and base data are recovered by an electrical mixer. Theoretic analysis and experimental results show that the downlink 2.5-Gb/s data is successfully transmitted over 20-km single mode fiber with less than 0.15-dB power penalty.     

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3 dBm的光信号在无放大、色散系数为20 ps/(nm·km)、衰减系数为0.25 dB/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24 GHz,数据码元传输速率可达2.5 Gbit/s,传输距离40 km以上.     

Novel 60 GHz RoF system with optical single sideband mm-wave signal generation and wavelength reuse for uplink connection

In order to improve RF frequency to achieve higher bandwidth and larger capacity, we propose a novel scheme to generate optical single sideband (SSB) millimeter-wave, in which frequency doubling of local radio frequency (RF) is obtained by using one integrated Mach–Zehnder modulator (MZM), and we theoretically investigate the generating principle of SSB. The optical SSB modulation scheme is employed to generate 60 GHz optical mm-wave and the 2.5 Gb/s baseband signal is simultaneously up-converted at the central station (CS) for downlink transmission, and the optical carrier is reused for uplink connection at the base station (BS). The full-duplex 2.5 Gb/s data are successfully transmitted over 40 km standard single-mode fiber (SMF-28) for both uplink connection and downlink connection with less than 2-dB power penalty. Results show the novel 60 GHz RoF system with optical SSB mm-wave signal generation using optical frequency doubling is feasible and we can obtain simple cost-efficient configuration and good performance over long-distance transmission.     

A full-duplex radio-over-fiber system based on frequency decupling

A full-duplex radio-over-fiber system using frequency-decupling optical millimeter-wave based on external modulation via a Mach–Zehnder modulator is proposed and analyzed theoretically. The simulation results show that the power penalties for both the downstream and upstream signals are less than 0.5 dB. In this scheme, the configuration of a base station is simplified due to no laser at a base station, and the frequency of local oscillator signal is largely reduced due to the frequency-decupling millimeter-wave technique. The costs of central office and base station are largely reduced.