基于多載波發(fā)生器的ROF系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、微波光子學是將微波學和光子學相結合的一門新興學科。其研究范圍主要包括高頻微波發(fā)生器、光子信號處理技術、ROF接入系統(tǒng)等。其中，ROF技術結合了傳統(tǒng)的光纖通信和無線通信兩大技術，可以實現(xiàn)高達Gbps量級的無線寬帶接入，為未來大容量網絡通信提供了契機。本文結合國家自然科學基金面上項目，針對多載波發(fā)生器、高頻毫米波光子發(fā)生器、多路信號全光頻率上變換、最佳單邊帶調制技術及全雙工WDM-ROF傳輸技術，展開了一系列較為深入的理論、仿真及實驗研究。

2、具體研究成果和內容有以下幾方面：
　　1.實驗研究了ROF系統(tǒng)應用中的多載波發(fā)生器。采用FP激光器可以實現(xiàn)多條光載波信號的輸出，雖然有低成本優(yōu)勢，但是其頻譜范圍和多載波平坦度不足，在此基礎上提出了光學調制器級聯(lián)產生的超平坦多載波發(fā)生器結構，可進一步提高了多載波的頻譜范圍和平坦度，實驗驗證了該方案的可實施性。
　　2.提出并研究了基于多載波發(fā)生器的高頻毫米波光子產生方案。利用多載波發(fā)生器的譜特性，通過選擇頻率間隔不同的兩條光載

3、波信號進行拍頻得到不同頻率的高頻毫米波信號，進一步提高可產生高頻毫米波的頻率范圍和傳輸鏈路的性能。分別實現(xiàn)了440GHz和480GHz高頻毫米波信號的產生。
　　3.提出并研究了ROF系統(tǒng)中基于多載波發(fā)生器的多路信號同時全光上變頻方案。對現(xiàn)有轉換效率低下的全光上變換技術進行改進，通過對多載波發(fā)生器的輸出光譜進行再調制實現(xiàn)了7路信號同時上變頻到60GHz的毫米波信號，為進一步提高全光上變頻轉換效率，又利用超平坦多載波發(fā)生器實現(xiàn)了15

4、路信號的同時全光上變頻。
　　4.提出了基于多載波發(fā)生器的ROF雙向傳輸方案。首先提出了一種基于波長重用技術的ROF雙向傳輸系統(tǒng)。將中心站的光載波在基站加以重新利用，為上行傳輸鏈路提供光源，下行鏈路60GHz毫米波產生的同時實現(xiàn)了上行數(shù)據(jù)的加載和傳輸。為進一步提高頻譜利用率和系統(tǒng)性能，又提出了一種基于多載波發(fā)生器的全雙工WDM-ROF系統(tǒng)。利用其超平坦譜特性提供WDM系統(tǒng)的多信道光源，實現(xiàn)了具有高頻譜利用率和低功率代價的1∶7全雙

5、工WDM-ROF系統(tǒng)的高效傳輸。
　　5.提出并實驗研究了基于光纖光柵的單邊帶調制優(yōu)化方案。分別利用相移光柵和實驗室自制的FBG-FP的大范圍透射斜邊特性，將其應用于ROF模擬光鏈路中，實現(xiàn)單邊帶濾波及OCSR調節(jié)。通過對雙邊帶信號中的一個邊帶和中心光載波進行不同程度的衰減，實現(xiàn)了DSB信號到SSB信號轉換的同時優(yōu)化OCSR至0dB，提高了ROF模擬光鏈路的接收靈敏度。此外，論文還對光纖長度及OCSR對鏈路性能的影響進行了分析和研