基于多載波發(fā)生器的ROF系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、微波光子學(xué)是將微波學(xué)和光子學(xué)相結(jié)合的一門新興學(xué)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(shù)、ROF接入系統(tǒng)等。其中，ROF技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)的光纖通信和無線通信兩大技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)Gbps量級的無線寬帶接入，為未來大容量網(wǎng)絡(luò)通信提供了契機(jī)。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)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(diào)制技術(shù)及全雙工WDM-ROF傳輸技術(shù)，展開了一系列較為深入的理論、仿真及實(shí)驗(yàn)研究。

2、具體研究成果和內(nèi)容有以下幾方面：
　　1.實(shí)驗(yàn)研究了ROF系統(tǒng)應(yīng)用中的多載波發(fā)生器。采用FP激光器可以實(shí)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(chǔ)上提出了光學(xué)調(diào)制器級聯(lián)產(chǎn)生的超平坦多載波發(fā)生器結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步提高了多載波的頻譜范圍和平坦度，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可實(shí)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(chǎn)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(jìn)行拍頻得到不同頻率的高頻毫米波信號，進(jìn)一步提高可產(chǎn)生高頻毫米波的頻率范圍和傳輸鏈路的性能。分別實(shí)現(xiàn)了440GHz和480GHz高頻毫米波信號的產(chǎn)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(shí)全光上變頻方案。對現(xiàn)有轉(zhuǎn)換效率低下的全光上變換技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，通過對多載波發(fā)生器的輸出光譜進(jìn)行再調(diào)制實(shí)現(xiàn)了7路信號同時(shí)上變頻到60GHz的毫米波信號，為進(jìn)一步提高全光上變頻轉(zhuǎn)換效率，又利用超平坦多載波發(fā)生器實(shí)現(xiàn)了15

4、路信號的同時(shí)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(shù)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(chǎn)生的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上行數(shù)據(jù)的加載和傳輸。為進(jìn)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(shí)現(xiàn)了具有高頻譜利用率和低功率代價(jià)的1∶7全雙

5、工WDM-ROF系統(tǒng)的高效傳輸。
　　5.提出并實(shí)驗(yàn)研究了基于光纖光柵的單邊帶調(diào)制優(yōu)化方案。分別利用相移光柵和實(shí)驗(yàn)室自制的FBG-FP的大范圍透射斜邊特性，將其應(yīng)用于ROF模擬光鏈路中，實(shí)現(xiàn)單邊帶濾波及OCSR調(diào)節(jié)。通過對雙邊帶信號中的一個(gè)邊帶和中心光載波進(jìn)行不同程度的衰減，實(shí)現(xiàn)了DSB信號到SSB信號轉(zhuǎn)換的同時(shí)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(jìn)行了分析和研