[实用新型]一种超宽带脉冲序列光学发生装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种超宽带脉冲序列产生技术，涉及到光纤通信、光纤传感、微波光子，具体地讲就是基于并联结构马赫增德尔调制器的超宽带脉冲序列光学发生装置。

背景技术

超宽带脉冲UWB(Ultra-WideBand)技术是短距离高速无线通信的热门技术，具有高速率、极短的脉冲持续时间、无需载波发射、极低的功率谱密度等诸多特点。但是由于其功率谱密度较低，所以能够传输的距离很短，大概只有几米到十几米的距离，为了解决以上问题，基于光纤无线ROF(Radio Over Fiber)的UWB传输技术(UWB Over Fiber)引起了人们的极大兴趣，由于光纤具有极低的损耗和很宽的带宽，因此用光纤来传输UWB信号，可以大大增加UWB信号的覆盖范围，因此UWB通信系统在未来可以集成到整个光通信系统当中。在UWB Over Fiber系统当中，光学方法产生UWB信号是其关键技术，如果直接采用电的方式产生UWB信号，需要通过电光转换设备把电UWB信号转换成光UWB信号，致使系统复杂，成本增加；另一方面，使用电法式产生UWB信号，其产生的脉冲绝对宽度或相对带宽受限，并且对电路要求苛刻、成本高昂。此外光学产生UWB信号还有其他一些优点，比如体积小、重量轻、噪声小、可调性高以及抗电磁干扰等。

正因为光学法产生UWB信号具有诸多的优点，因此国内外对光学法产生UWB信号展开了广泛而深入的研究，根据调制格式的不同，UWB信号的产生技术有很多种，比如采用相位调制PM(Phase Modulation)，通过相位调制PM到强度调制(Intensity Modulation)的转换来产生UWB信号，但是这种方法产生的UWB信号具有比较高的啁啾，这样，当UWB信号在光纤中传输的时候，由于色散的影响，会使得UWB脉冲形状发生畸变；也可以采用强度调制IM的方法产生，通过两个高斯信号的延迟叠加技术来产生UWB信号，使用半导体光放大器的交叉相位调制特性、使用非线性光环路镜等也可以产生UWB信号；除此以外，也可以采用外调制的方法来产生UWB信号，外调制器是一种成熟的商用器件，尤其是铌酸锂马赫增德尔调制器MZM(Mach Zehnder Modulator)，在光通信系统中具有广泛的应用，因此光学方法产生超宽带脉冲的方案不断被提出。中国专利申请号20091008324.5，超宽带高斯单周脉冲的光学生成装置，该装置利用电光相位调制器，只能产生单周期的超宽带脉冲，不能产生超宽带脉冲序列，并且产生的脉冲类型只有Positive Gaussian monocycle脉冲。中国专利申请号200810239659.7，基于双电极调制器产生超宽带脉冲装置，不能产生Negative Gaussian monocycle脉冲，而且该装置没有明确指出高斯脉冲序列时延和振幅调整的方法。本实用新型使用并联结构的马赫增德尔调制器，用来产生超宽带脉冲序列，能产生的脉冲序列类型有三种，分别为Positive Gaussianmonocycle超宽带脉冲序列、Negative Gaussian monocycle超宽带脉冲序列和Gaussian doublet超宽带脉冲序列。

实用新型内容

为了克服现有的申请专利不能产生Negative Gaussian monocycle脉冲、调节高斯脉冲序列时延及振幅参数困难等缺陷，提出了一种超宽带脉冲序列发生装置。

一种超带宽脉冲序列光学发生装置，其特征在于：比特序列发生器、高斯脉冲发生器、射频信号功分器、连续波激光器、光功分器、电放大器、第一马赫增德尔调制器、第二马赫增德尔调制器、光衰减器、第一光纤可变延迟线、第二光纤可变延迟线、3dB耦合器、光电检测器；

具体连接方式为：

比特序列发生器输出端接高斯脉冲发生器的输入端，高斯脉冲发生器的输出端接射频信号功分器输入端，射频信号功分器的第一电输出端口接第一马赫增德尔调制器的电驱动端口，射频信号功分器的第二电输出端口接电放大器的输入端，电放大器的输出端接第二马赫增德尔调制器的电驱动端口；

连续波激光器的输出端接光功分器的输入端，光功分器第一输出端口接第一马赫增德尔调制器的光输入端，光功分器第二输出端口接第二马赫增德尔调制器的光输入端；

第一马赫增德尔调制器的光输出端接第一光纤可变延迟线的输入端，第一光纤可变延迟线的输出端接3dB耦合器的第一输入端口；

第二马赫增德尔调制器的光输出端接光衰减器的输入端，光衰减器输出端接第二光纤可变延迟线的输入端，第二光纤可变延迟线输出端接3dB耦合器的第二输入端口；