[实用新型]一种独立非相干双激光低相位噪声8倍频信号生成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种独立非相干双激光低相位噪声8倍频信号生成装置，特别适用光纤通信、光纤传感、微波光子、Radio over Fiber(RoF)等领域。

技术背景

微波光子学将微波学和光子学融合在一起，成为一个全新的技术领域，为光子技术和微波、毫米波的集成在远程宽带通信的发展上打开了一扇神奇的、充满希望的大门。近年来，微波/毫米波信号的光学生成、传输、处理、滤波、变频等技术已经在Radio over Fiber(RoF)、宽带通信和测量、3G 移动通信等领域产生了重要的应用价值。由于毫米波在空间中传输距离受到限制，如何实现毫米波的长距离传输，将成为毫米波能否被广泛应用的关键。光载无线通信radio-over-fiber（ROF）技术是应高速大容量无线通信以及毫米波长距离传输的需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信相结合起来的无线接入技术。利用光纤作为传输链路不仅可以解决毫米波的长距离传输问题更具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。正是这些优点，使得ROF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。对于ROF传输系统来说，基于光学方法产生较为理想的毫米波信号对于改善整个ROF传输系统的性能，起着决定性的作用。由于使用独立单光源结构想要获得较高的倍频因子所带来的成本较高，而采用非相干双光源结构又势必会引入较高的相位噪声，因此，如果能够在独立双光源下获得较高倍频因子且低相位噪声的毫米波信号，则将能够同时解决上述两大难题。中国专利 申请号 200910082571.3 提出了利用铌酸锂调制器产生8倍频光载毫米波的装置和方法，但其同样无法解决在独立双光源下获得较高倍频因子且低相位噪声的问题，[Jing Li,Tigang Ning,Li Pei,Chunhui Qi,Qian Zhou,Xudong Hu,and Song Gao,60 GHz millimeter-wave generator based on a frequency-quadrupling feed-forward modulation technique,November 1,2010/Vol.35,No.21/OPTICS LETTERS]中提到一种4倍频的实现技术，并提到利用IQ调制器可实现8倍频技术，但并未实现8倍频技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：采用非相干双光源结构产生毫米波信号，倍频因子较低且会引入较高的相位噪声的问题。

本实用新型的技术方案为：一种独立非相干双激光低相位噪声8倍频信号生成装置，其特征在于：该装置采用独立双光源结构，用一个 IQ调制器产生4倍频信号，结合由一个相位调制器、一个光电探测器以及一个隔直器组成的前向调制技术，通过三个梳状滤波器实现8倍频信号。

装置包括：激光器一、激光器二、射频信号发生器、IQ调制器、梳状滤波器一、光电探测器一、隔直器、相位调制器、梳状滤波器二、梳状滤波器三、二进制基带调制信号、强度调制器、传输光纤、光电探测器二。

具体连接方式为：激光器一与激光器二的输出端接IQ调制器的光输入端，射频信号发生器的输出端接IQ调制器的射频信号输入端，IQ调制器的输出端接梳状滤波器一的输入端，梳状滤波器一的两个输出端分别接光电探测器一的输入端、相位调制器的光输入端，光电探测器一的输出端接隔直器的输入端，隔直器的输出端接相位调制器的射频信号输入端，相位调制器的光输出端接梳状滤波器二的输入端，梳状滤波器二的输出端接梳状滤波器三的输入端，梳状滤波器三的输出端接强度调制器的光输入端，二进制基带调制信号的输出端接强度调制器的信号输入端，强度调制器的光输出端接传输光纤的输入端，传输光纤的输出端接光电探测器二的输入端。

IQ调制器内置集成于两臂的MZ均偏置于最大传输点，且上下两臂射频驱动信号相差 ，核心MZ偏置于最小传输点。

本实用新型和已有技术相比所具有的有益效果：

本实用新型，采用独立双光源结构，用一个 IQ调制器产生4倍频信号，结合由一个相位调制器、一个光电探测器以及一个隔直器组成的前向调制技术，通过三个梳状滤波器实现8倍频信号，从而在独立双光源结构下较为容易的获得了较高倍频因子且低相位噪声的毫米波信号，解决了采用非相干双光源结构产生毫米波信号，倍频因子较低且会引入较高的相位噪声的问题。

附图说明

图1为一种独立非相干双激光低相位噪声8倍频信号生成装置结构图。

图2为IQ调制器光输出端光谱示意图。

图3为相位调制器光输入端光谱示意图。

图4为光电探测器一输入端光谱示意图。