基于偏振复用技术的载边比可调光单边带RoF系统

为提高单边带光载无线通信(RoF)系统倍频及载 边比(OCSR)调谐能力,利用马赫-曾德 尔调制器(MZM)和光纤布拉格光栅(FBG),提出了一种基于偏振复用技术的载边比可调光单边 带调制方案,通过调整偏振控制器(PC)偏振角度即可实现大动态范围的载边比调谐。理论分 析了方案的基本原理,讨论了相关参数对载边比调谐特性的影响,理论研究与实验结果较为 一致。结果表明在误码率(BER)为10－9时,当载边比从4.35 dB调谐到0dB并经50 km光纤传输后接收机灵敏 度可提高1.31 dB。     

闪耀光纤光栅在ROF系统中的应用

对ROF（radio over fiber,光载射频）系统在应用过程中的调制方式进行了分析,同时通过一系列实验证明单边带调制更适合应用于ROF系统的通信过程。因此,基于闪耀光纤光栅（TFBG,tilted fiber bragg grating）的复耦合模理论对光栅的谱的性能进行了分析和实验,不难发现,经过对TFBG进行特定的设计后,可以将TFBG应用于ROF系统中对双边带信号进行反射或者透射实现单边带调制,这样既减少了输出振幅随着距离的周期性变化,也提高了信号的传输效率和接收灵敏度。     

改进的基于多倍频的单边带调制ROF全双工系统

利用单边带调制技术,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统,进行了系统色散分析及仿真实验.该系统在中心站通过设置相位调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤出其中的一个二阶边带.基带信号经过中频调制形成副载波,再将此副载波通过单边带调制到二阶边带上;在基站,通过带通滤波器滤出上行链路所需的光载波.用该单...     

基于氮化硅微环和载波分离的可重构微波光子带通滤波器

基于Add-Drop型氮化硅微环滤波器,利用光学单边带调制和光载波分离的方法,实现可重构微波光子带通滤波器。滤波器带宽和带外抑制比分别达到726 MHz和37.0dB。并且通过改变光载波波长实现1.64~23.41GHz的滤波器频率调谐;通过调节微环耦合系数实现0.683~2.246GHz的滤波器带宽调谐,在带宽调谐范围内带外抑制比大于26dB。     

一种基于光载波抑制的ROF双工系统

为克服远距离光纤传输系统中色散效应的影响,研究了一种基于光载波抑制的单工ROF(光纤无线电)系统,并提出改进的双工ROF系统传输方案。在中心站,采用20GHz的射频信号将下行链路信号耦合至光载波抑制频段处,通过单模光纤传输50km至基站,并重复利用未调制边带传输上行链路信号。通过仿真得到的系统光谱图和误码率曲线表明:加入上行链路信号传输后,下行链路的光纤能量损耗降低,上、下行链路同时具有较好的抗色散能力。     

基于相移超结构光栅的ROF单边带调制系统

提出了一个利用相移超结构光栅构建的典型ROF单边带调制系统。改变倾斜角,光栅就会呈现不同的传播特性。将不同的相移插入光栅的不同位置就会得到不同的透射谱特性。因此该光栅可视为滤波器应用于单边带调制系统中。反射谱的负斜率特性使得低阶边带会经历更高的衰减。所以,仅仅使用一个相移超结构光栅就可以简单地实现双边带到载波单边带的转换。与此同时,还可以通过改变光栅的倾斜角优化光载波抑制比。在实验中,60 GHz的毫米波信号产生的同时光载波抑制比也由33.02 dB优化到1.31 dB,经过30 km光纤传输后的最小误码率可以达到1.966e-44,所以仅仅通过一个相移超结构光栅就可以大大提高链路性能。     

应用光PSK调制的新型60 GHz ROF下行链路系统

文章提出一种将光相移键控(PSK)调制用于基于谐波生成原理的毫米波光纤无线电(ROF)下行链路系统,在生成毫米波的同时,实现了二进制相移键控(BPSK)调制,并且通过加入并行光载波抑制双边带调制(DSB-SC)支路实现了导频的产生,供毫米波下变频之用.仿真结果验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该下行链路系统的可行性.     

基于电吸收调制器的非相干可调谐微波光子滤波器

提出一种新的基于电吸收调制器(EAM)的非相干可调谐光子滤波器。首先通过带通滤波器滤除EAM输出的一个边带,获得单边带调制;再通过调谐EAM的偏置端,使得边带所引入的相移随着偏置电压的改变而改变,这样就可以实现一个真相移(TPS)结构;然后引入另一个非相干光源和Mach-Zender调制器(MZM),利用两路信号的延时不同实现一个基本的滤波器;最后通过调谐偏置所引入的TPS实现滤波器的宽带可调谐,而滤波器的形状可以保持不变,其中滤波器的调谐范围由偏置所引入相移的变化范围来决定。     

基于PoIM的单边带ROF系统

针对传统单边带ROF（光载无线通信）系统存在的不足,本文提出了一种新的基于偏振调制器（PoIM）的单边带（SSB）ROF系统。本文阐述了这种方法的原理,并与传统的单边带ROF系统进行了比较。理论分析表明,采用偏振调制器的单边带ROF系统能克服MZM半波电压漂移,扩大系统调制指数范围,从而优化系统性能。     

用于光控相控阵的非载波再入大孔径延迟技术

基于光子谐振环的波束合成网络可实现重量轻、损耗小和成本低的相控阵天线,同时可获得宽角扫描时的大瞬时带宽和无波束偏斜扫描。为了节约光电链路的带宽,设计了一种适用于光子谐振环的光控相控阵天线波束合成网络非载波再入技术。区别于双边带调制或单边带调制加滤波和载波载入技术,利用谐振环的周期特性,将光载波和边带分置于不同的周期通带内,避免了载波载入的功分器件和滤波器件的使用、大孔径时的退相干导致的信号恶化,以及载波和边带的功率不平衡。     

Photonic Microwave Bandpass Filter With Negative Coefficients Using a Polarization Modulator

A novel photonic microwave bandpass filter with negative coefficients implemented using a polarization modulator (PolM) is proposed and experimentally demonstrated. In the proposed filter, a lightwave from a tunable laser source (TLS) is sent to a PolM, with the incident lightwave adjusted to have its polarization direction aligned at an angle of plusmn45deg to the principal axes of the PolM. A microwave signal is applied to the PolM through its RF port. Thanks to the polarization modulation in the PolM, two complementary microwave signals with identical amplitudes carried by two optical carriers with orthogonal polarizations are generated. The two complementary optical microwave signals are then sent to an optical delay line consisting of one section or two sections of polarization-maintaining fiber (PMF), with the polarization directions aligned with the fast and slow axes of the PMF. A photonic microwave bandpass filter with two or four taps is obtained     

Multitap Photonic Microwave Filters With Arbitrary Positive and Negative Coefficients Using a Polarization Modulator and an Optical Polarizer

A novel multitap photonic microwave filter with arbitrary positive and negative coefficients implemented using an electrooptic polarization modulator (PolM) and an optical polarizer is proposed and experimentally demonstrated. In the proposed filter, the optical polarizer is connected at the output of the PolM with its transmission axis aligned at an angle of 45 to one principal axis of the PolM. By adjusting the polarization direction of the input lightwave to be 45 or 135 to one principal axis of the PolM, an inverted or noninverted intensity-modulated optical microwave signal is obtained at the output of the optical polarizer, which leads to the generation of a negative or positive coefficient. A time delay difference between adjacent taps is generated by using a wavelength-dependent delay line. A five-tap photonic microwave filter with arbitrary positive and negative coefficients is demonstrated. The reconfigurability of the filter is also investigated.     

双音调制星间微波光子链路信号噪声失真比优化

建立了包括光源、马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器和光电探测器的双音调制星间微波光子链路模型。利用贝塞尔函数展开、傅里叶变换/反变换和Graf加法定理,推导出探测器输出信号的严格通用解析解,考虑三阶交调失真的影响,得出信号噪声失真比（SNDR）的表达式。着重分析了在不同调制方式下SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的变化情况。数值计算结果表明:SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的增大先增大后减小,存在最优的射频输入信号功率使SNDR达到最大。相同射频输入功率条件下,双边带调制SNDR大于单边带调制,适合星间微波光子链路应用。     

Performance evaluation of optical OFDM in direct detected systems based on MZM bias and drive voltages

The impact of DC bias and the RF drive voltage of the dual electrode Mach Zehnder Modulator (DE-MZM) on the transmission performance of optical orthogonal frequency division multiplexing (O-OFDM) direct detected systems is analyzed theoretically and verified by simulation. Selection of optimum bias and drive voltage is necessary to minimize the optical signal to noise ratio (OSNR) requirements and the non-linear distortions in the fiber transmission. In this paper, we compare MZM modulation techniques such as double sideband full carrier and single sideband (SSB) [biased at quadrature and minimum power transmission (MPT) point] with a novel modified SSB OFDM technique. To the best of our knowledge for the first time, a mathematical model for above modified SSB technique is developed to evaluate the OSNR requirement, chromatic dispersion of the fiber, spectral efficiency and the receiver sensitivity against other modulation techniques. Our results show that the modified SSB technique provides high spectral efficiency, receiver sensitivity and low chromatic dispersion against other the modulation techniques, while the one biased at MPT minimizes the OSNR requirements.     

一种载边比可调单边带全双工光载无线系统

理论分析了一种基于双平行马赫曾德尔调制器(MZM)的2 倍频光单边带调制方案,仿真研究了基于 该方案的载波重用全双工光载无线(RoF)通信系统性能。合理设置射频驱动信号相移及双平行MZM 主调制器偏置 电压产生单边带信号,再调整调制指数以实现光载边比ROCS 的连续可调谐。讨论了射频信号相移、主调制器偏置电 压、双平行MZM 消光比RE 和调制指数对ROCS 的影响,理论分析与仿真结果较为一致。结果表明经20 km 光纤传输 后,在误码率BER 为10-9 时0 dB 和10. 33 dB 载边比系统的功率代价分别为2.5 dB 和3.4 dB,在背靠背(BtB)传输 中当载边比从10. 33 dB 降低至0 dB 后,接收机灵敏度提高了2.6 dB。     

基于啁啾光纤布拉格光栅的宽谱光单边带调制方法

提出一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的宽谱光单边带(OSSB)调制实现方法。光双边带(ODSB)调制信号经过同一CFBG两个相反方向的反射,利用偏振控制器(PC)实现两个方向偏振态的正交。这种双反射CFBG(DR-CFBG)结构可以滤出光载波与其中一个边带实现OSSB调制,同时消除了反射谱内的色散,避免了滤波引起的相位畸变。利用实验制作的线性CFBG搭建了DR-CFBG,实验数据仿真结果表明,本文方法可以实现宽谱基带信号与加载数据信息射频信号的OSSB调制,结果表明传输距离大于6km时,40Gb/s NRZ信号OSSB调制传输有明显优势;加载2.5Gb/s的NRZ信号,OSSB调制传输50km,误码率为10-9时,20GHz射频为载波的功率代价比10GHz低3dB,比40GHz低1.2dB。改进CFBG的边沿斜率可以更好地抑制边带残留,提高OSSB调制信号的传输性能。     

基于单个偏振调制器和光交错滤波器的八倍频微波信号产生研究

提出并实验验证了一种采用单个偏振调制器(PolM)的八倍频微波信号光学产生方法。PolM在大信号调制下产生多个高阶光边带,通过调节偏振控制器(PC)和检偏器,仅获得偶数阶光边带;合理调节其调制指数(射频信号功率),使得二阶边带被完全抑制,四阶边带功率明显高于六阶及其它高阶边带。采用光交错滤波器进一步抑制光载波及六阶边带,仅保留四阶边带,经光电探测器(PD)拍频获得八倍频微波信号。仿真方案选用25GHz和50GHz信道间隔的光交错滤波器,充分利用光交错滤波器的周期滤波特性,在4个频段范围内获得了连续可调的八倍频微波信号。实验结果和理论分析有效验证了所提出方案的可行性。     

120 Gbit/s Over 500-km Using Single-Band Polarization-Multiplexed Self-Coherent Optical OFDM

In this paper, we experimentally demonstrate a single-band self-coherent polarization-multiplexed optical orthogonal frequency-division multiplex system with a raw data rate of 120 Gbit/s. The transmitter uses a novel RF structure that eliminates the need for RF mixers and optical filters. The receiver uses a novel architecture where the optical carrier is filtered and amplified for self-coherent detection. The receiver is polarization diverse and allows for the usual frequency guard band between the carrier and the sideband to be reduced in width, thus increasing spectral efficiency. Using two commercial 20 GS/s arbitrary-waveform generators to generate a single information-carrying band per polarization, we achieve a raw data rate of 120 Gbit/s over 500 km of standard single-mode fiber.      

多种调制格式微波信号的光学产生方案

提出了一种基于偏振调制器（PolM）和Sagnac环级联的多调制格式微波信号的光学产生方案。理论分析了PolM在基带编码信号的驱动下产生偏振键控（PolSK）信号的基本原理,Sagnac环中嵌有两个马赫增德尔调制器（MZM）,分别对顺时针和逆时针传输的PolSK信号进行独立调制。通过合理调整两个MZM的驱动信号,实现了幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）微波信号的产生。在仿真实验中,产生了比特率为2 Gbit/s的40 GHz ASK信号、20/40 GHz FSK信号和20 GHz PSK信号,同时验证了比特率和载波频率的宽带可调谐性。Sagnac环结构提升了系统的稳定性,并且针对每种调制格式的微波信号,在不改变链路结构的情况下其比特率和载波频率都可以通过控制基带编码信号和MZM的射频驱动来进行独立且灵活的调谐。