一种光载波抑制八倍频光毫米波产生装置的制作方法

本发明涉及光纤-无线(radio-over-fiber，简称为rof)通信系统技术领域。具体是一种光载波抑制的八倍频光毫米波产生装置。

背景技术：

目前，无线电频谱资源已非常紧张，适合无线移动网络的频谱其实已分割完毕，要进一步发展其他无线新技术，增强现有技术的频谱越来越困难，而我们对信息的需求在不断加强，现存的无线技术难以满足人们对带宽的要求。第四代无线接入系统将会延伸到毫米波段。光纤-无线(radio-over-fiber，简称为rof)通信系统将会成为解决宽带无线接入最有前景的技术。rof系统充分利用光纤的巨大带宽以降低成本，并结合无线通信技术的灵活性，将无线和光网络的融合成为一种既能增加接入网容量和移动性，又能降低运营成本的新型接入网络。rof系统的基本思想是将复杂的信号处理单元置于中心站(centralstation，简称为cs)，而基站(basestation，简称为bs)只包含简单廉价的接收器件。各基站共享中心站的信号处理单元，减少了昂贵的信号处理单元数量，从而简化了基站的复杂性和结构。

光毫米波的产生是rof系统性能的关键技术之一。光毫米波产生的方法主要有三种：直接强度调制，外部强度调制和远程外差。而基于外部强度调制器的光毫米产生方案具有较高的可靠性和较低价特性。常规的基于外部调制器产生毫米波的调制方式有：双边带调制(doubleside-band，简称为dsb)，单边带调制(singleside-band，简称为ssb)，以及光载波抑制(opticalcarriersuppression，简称为ocs)技术。其中基于光ocs调制产生光毫米波的技术结构简单、节约电子器件和光器件的带宽。目前研究高倍频毫米波产生的方案有很多种，而这些方案都是基于单个或多个双臂调制器产生的。这样无疑增加了系统的成本。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种光载波抑制的八倍频光毫米波产生装置，只采用一个单臂驱动马赫-增德尔调制器就可以实现八倍频于射频信号频率的光毫米波产生，不仅降低了rof系统的成本，同时简化了系统的结构。

本发明采用如下技术方案：

一种光载波抑制八倍频光毫米波产生装置，其特征在于：包括激光器、射频源、放大器和单臂驱动马赫-增德尔调制器；该激光器用于产生指定波长的连续光载波信号并输入至单臂驱动马赫-增德尔调制器的光输入端；该射频源与放大器输入端相连以产生一定频率的正弦波信号；该放大器的输出端与单臂驱动马赫-增德尔调制器的射频输入端相连以放大正弦波信号；该单臂驱动马赫-增德尔调制器将正弦波信号调制到光载波上并产生八倍频于该射频信号的光毫米波。

优选的，所述光毫米波是频谱为奇数边带、中心载波和二阶边带均被抑制，四阶边带值高于其他阶边带的光毫米波。

优选的，所述放大器为窄带电放大器。

优选的，所述单臂驱动马赫-增德尔调制器的直流偏置电压设置在7.3v-8.5v之间。

优选的，所述放大器的电压设置在7.3v-8.5v之间。

优选的，所述的激光器为ecl激光器，其线宽小于100khz，输出功率为14.5dbm，产生的光载波中心波长为1557.5nm。

优选的，所述放大器的带宽为10ghz，最大输出功率为20dbm。

优选的，所述单臂驱动马赫-增德尔调制器的电带宽为30ghz，半波电压为3v。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、发明只采用一个单臂驱动马赫-增德尔调制器产生中心载波抑制的八倍频光毫米波，没有滤波器与其他昂贵的光子器件，大大节约了成本，并使rof系统结构更加简单，具有较高的可靠性和低成本特性，结构简单灵活。

2、本发明通过调节单臂驱动马赫-增德尔调制器的直流偏置电压和驱动电压，当调制器处于奇数边带、中心载波和二阶边带均被抑制，只剩四阶边带值远高于其他阶边带时，将产生重复频率为正弦射频信号八倍的光毫米波。

附图说明

图1为本发明的倍频光毫米波产生装置结构示意图。

图2为本发明产生频率八倍频中心光载波抑制的原理图。

图3为本发明产生的中心光载波抑制八倍频光毫米波频谱图。

图中：

1-激光器

2-射频源

3-窄带电放大器

4-单臂驱动马赫-增德尔调制器。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图3，一种光载波抑制八倍频光毫米波产生装置，包括激光器1、射频源2、放大器和单臂驱动马赫-增德尔调制器4(single-drivemzm)等。该激光器1用于产生指定波长的连续光载波信号并输入至单臂驱动马赫-增德尔调制器4的光输入端，本实施例中为ecl激光器，ecl激光器的线宽小于100khz，输出功率为14.5dbm，产生中心波长为1557.5nm的光载波。

该射频源2与放大器输入端相连以产生一定频率的正弦波信号，本实施例中，射频信号为9ghz，也可以为更高的频率。

该放大器的输出端与单臂驱动马赫-增德尔调制器4的射频输入端相连以放大正弦波信号。该放大器的电压设置在7.3v-8.5v之间，可为窄带电放大器3，本实施例中，窄带电放大器3的带宽为10ghz，最大输出功率20dbm。

该单臂驱动马赫-增德尔调制器4将正弦波信号调制到光载波上，并产生八倍频于该射频信号的光毫米波，其直流偏置电压设置在7.3v-8.5v之间。本实施例中的单臂驱动马赫-增德尔调制器4的电带宽30ghz，半波电压3v。通过调节单臂驱动马赫-增德尔调制器4的直流偏置电压，使其工作在调制曲线的最高点，从而使奇次谐波得到抑制，只有偶次谐波分量,本实施例中设置的直流偏置电压为8.3v。如图2所示，再通过调节窄带电放大器3的输出电压，可以使单臂驱动马赫-增德尔调制器4工作在a点。此时，相对于四阶边带而言，中心载波、二阶边带及其他偶数阶边带分量都很小，从而可以得到光域的八倍频信号,本实施例中通过调节后，从窄带电放大器3输出的射频信号功率为18dbm，峰峰值电压为7.8v。本实施例中产生的中心载波抑制八倍频光毫米波的频谱图如图3所示。

本发明只采用一个单臂驱动马赫-增德尔调制器4就能够产生中心载波抑制的八倍频光毫米波，使得中心站结构简单、高稳定性和低成本。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

技术特征：

技术总结
一种光载波抑制八倍频光毫米波产生装置，包括激光器、射频源、放大器和单臂驱动马赫‑增德尔调制器；该激光器用于产生指定波长的连续光载波信号并输入至单臂驱动马赫‑增德尔调制器的光输入端；该射频源与放大器输入端相连以产生一定频率的正弦波信号；该放大器的输出端与单臂驱动马赫‑增德尔调制器的射频输入端相连以放大正弦波信号；该单臂驱动马赫‑增德尔调制器将正弦波信号调制到光载波上并产生八倍频于该射频信号的光毫米波。本发明具有较高的可靠性和低成本特性，结构简单灵活。

技术研发人员：董泽;张惠忠;张凯明;吴新星;蔡林;谢水仙
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：2017.05.24
技术公布日：2017.08.04