[发明专利]全光傅立叶变换器、反变换器及一种正交频分复用系统

权利要求书

1.一种全光正交频分复用系统，包括：连续光激光器，电光调 制器，分路器，串并转换器，傅立叶反变换器，光纤通道，傅立叶变 换器，解调器，并串转换器；其特征在于：

所述傅立叶反变换器和傅立叶变换器分别为全光傅立叶反变换 器、全光傅立叶变换器；

时钟分频器从待发送的原始数据中取出时钟信号，并将其周期扩 大N倍，用来控制串并转换器并驱动电光调制器，电光调制器对连续 光激光器送入的连续光进行调制，形成周期为原始数据周期N倍的光 脉冲序列，送入分路器，分成N路相同的光脉冲序列；原始数据送入 串并转换器，串并转换器在时钟分频器输出信号的控制下进行串并转 换，形成N路并行数据，分别送入N个电光调制器进行强度调制， 调制后的光信号并行进入全光傅立叶反变换器，全光傅立叶反变换器 将它们变换后形成频谱相互正交的N路子载波，并把这N路子载波 耦合在一起，送入光纤通道中传输；N＝2^m，m为大于1的正整数；

光纤通道输出的光信号送入全光傅立叶变换器，通过变换，将光 信号分成N路子载波，这N路子载波分别在时间门的控制下进入N 个解调器，恢复出N路电信号，并行进入并串转换器恢复原始数据；

所述全光傅立叶变换器，为N×N傅立叶变换器，进行下述变换：

X(k)=1NΣn=0N-1x(n)e-i2πNnk,]]>

式中x(n)表示时域数据序列，X(k)表示经过离散傅立叶变换之后 的频域数据序列，时域数据序列中数据的个数为N个；

N×N傅立叶变换器由两个N/2×N/2傅立叶变换器、N/2个2×2 傅立叶变换器和N/2个移相器构成，第一个N/2×N/2傅立叶变换器 的输入为N路光信号中的偶数信号α₀、α₂…α_N-2；第二个N/2×N/2 傅立叶变换器的输入为N路光信号中的奇数信号α₁、α₃…α_N-1；第一 个N/2×N/2傅立叶变换器的N/2路输出光信号分别送入N/2个2×2 傅立叶变换器的第一个输入端口；第二个N/2×N/2傅立叶变换器的 N/2路输出光信号经过N/2个移相器之后分别送入N/2个2×2傅立 叶变换器的第二个输入端口，N/2个移相器中第i个移相器的移相为 -2п/N×(i-1)；N/2个2×2傅立叶变换器的输出光信号为β₀，β₁… β_N-1；

所述2×2傅立叶变换器由2×2波导耦合器和两个-п/2移相器 构成，两个-п/2移相器分别连接于2×2波导耦合器的同侧输入端 和输出端；

所述移相器利用硅基波导的热光效应实现：将金片贴附在硅基波 导上，通入不同的固定电流把相位调到-2п/N×(i-1)，i＝1～N/2；

所述全光傅立叶反变换器，为N×N傅立叶反变换器，进行下述 变换：

x(n)=Σk=0N-1X(k)ei2πNnk,]]>

N×N傅立叶反变换器与N×N傅立叶变换器的区别仅在于将N×N 傅立叶变换器的移相器的移相值取相反数；

所述时间门包括时钟信号生成器和电光开关，时钟信号生成器控 制电光开关的开关状态，时钟信号生成器生成的时钟信号，时钟周期 为原始数据同步时钟周期的1/N；时钟信号的占空比等于1/N，子载 波数为N个。