ROF中基于单个光波长与LiNdO3调制器的多频光毫米波

实验研究了一种采用单个光载波和一个单臂LiNdO3调制器同时产生多个不同频率光毫米波的光无线通信(ROF)系统。在中心站,多路不同频率的射频(RF)信号与相应的基带数据信号进行混频,再用功率耦合器将它们耦合成一路信号,输出信号用于驱动单臂LiNdO3调制器进行载波抑制调制去产生多频率的光毫米波信号。经过光纤传输后,在基站,利用光滤波器将载有不同频率光毫米波的光频成分进行分离,之后再分别进入光电检测器(O/E)进行检测。实验结果显示,采用频率为10 GHz与20 GHz的RF信号源可以产生频率为20GHz与40 GHz的光毫米波,20 GHz的毫米波携带2.5 Gb/s的下行基带数据信号在单模光纤中可以传输40km以上,因此这种方案是有效和可行的。     

基于相位调制器产生光毫米波的全双工光纤无线通信系统

提出并实验研究了一种基于相位调制器产生光毫米波信号的全双工光纤无线通信(RoF)系统。在中心站采用相位调制器结合滤波的方法产生重复频率为40GHz的载波抑制双边带毫米波信号,利用交叉复用器分离开毫米波信号的上下边带,其中的一个边带强度调制数据速率为2.5Gbit/s的下行基带信号,另一个边带被发送到基站调制上行传输的基带数据。该系统抗色散效果好,在经过40km标准单模光纤上/下行传输数据速率2.5Gbit/s的基带信号后,双向的传输功率代价都小于0.5dBm。在光纤无线通信系统中采用相位调制器结合滤波的方法产生光毫米波,同时基于波长重用技术再生上行光载波信号,可以简化中心站和基站配置,节约系统成本。     

采用两个级联外部调制器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信系统

研究了一种采用两个级联外部调制器基于光载波抑制原理产生四倍频毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站利用电混频器产生副载波复用信号,通过第一个外部调制器产生两倍射频(RF)信号的光载毫米波信号,再通过第二个外部调制器产生四倍射频信号的光载毫米波.实验显示采用频率为10 GHz的射频信号源和2.5 Gbit/s的数据基带信号混频通过两个级联外部凋制器后产生毫米波的频率为40 GHz,并且在单模光纤中传输距离达20 km,功率代价小于2 dB.     

A novel radio-over-fiber system with optical carrier suppressed-differential phase shift keying (OCS-DPSK) mm-wave generation

提出了一种产生载波抑制-差分相移键控(OCS-DPSK)光载毫米波的光纤无线系统.建立了OCS-DPSK光载毫米波的产生和传输链路模型,分析了光纤色散的影响,并通过仿真实验验证了系统的可行性.实验结果表明,重复频率为30GHz的OCS-DPSK光载毫米波调制2.5Gb/s基带信号经80km光纤传输后,眼图清晰可见,功率代价为3.7dB.     

一种产生OCS-DPSK光载毫米波的光纤无线系统

提出了一种产生载波抑制-差分相移键控(OCS-DPSK)光载毫米波的光纤无线系统。建立了OCS-DPSK光载毫米波的产生和传输链路模型,分析了光纤色散的影响,并通过仿真实验验证了系统的可行性。实验结果表明,重复频率为30GHz的OCS-DPSK光载毫米波调制2.5Gb/s基带信号经80km光纤传输后,眼图清晰可见,功率代价为3.7dB。     

采用单个相位调制器产生毫米波

实验研究了采用单个相位调制器(PM)产生毫米波的方案。该方案采用电混频器将射频(RF)信号与基带信号混频后再利用相位调制器产生双边带调制(DSB)信号,经光纤传输到基站后用一个光交叉复用器(IL)分离一阶边带和中心载波,一阶边带经过光电(O/E)检测器拍频产生两倍频于射频频率的毫米波,而中心载波可以作为上行链路载波重新利用。理论分析了该毫米波的传输性能,研究发现由于色散导致两个一阶边带时延不同,码元的占空比会随着传输距离的增加而减小,将限制毫米波的最大传输距离;实验中采用频率为20 GHz射频信号产生频率为40 GHz的毫米波,速率为2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)码作为下行链路数据,经过20 km色散光纤传输后下行链路的功率代价为0.2 dBm。     

采用外调制器产生四倍频的光载毫米波光纤无线通信系统

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站(CS),数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器,调节外调制器的直流偏置,产生抑制奇数阶边带的信号,用FBG将中心载波滤除,两个二阶边带通过光纤发送至基站.在基站(BS),两个边带在带宽为60 GHz的光电二极管中拍频,产生四倍射频信号的毫米波信号.实验显示,当射频频率为10 GHz时,可以产生频率为40 GHz的光载毫米波信号,得到的毫米波眼图和信号解调后的眼图效果都很好,功率代价小于1 dB.从眼图和功率代价两方面来看,2.5 Gbit/s的数据信号可在下行链路的光纤中传输40 km以上.     

采用PM调制实现光生毫米波的RoF系统

提出有效产生四倍频光载毫米波的RoF系统.系统在中心站配置一个PM调制器和光滤波器,产生抑制一阶边带和中心载波的信号,发送至基站.基站侧两个二阶边带在光电检测器中拍频,产生四倍于射频信号的光载毫米波.仿真结果显示,12GHz射频频率可产生48GHz光载毫米波,2.5Gb/s的数据可在下行链路的光纤中传输35km以上,功...     

采用电光调制器产生光毫米波的全双工通信光纤无线通信系统

实验研究了一种采用单个电光调制器产生光毫米波的方法和相应的全双工无线通信系统。在中心站采用电混频器产生电毫米波,然后再利用电光制器产生双边带信号。利用光交错复用器将中心载波和双频一阶边带信号分离。双频一阶边带用于产生2倍射频信号的光毫米波,而中心光载波用来作为上行链路的光载波。实验显示采用频率为20GHz射频信号产生光毫米波的频率为40GHz,而且将下行链路和上行链路中2.5Gbit/s的数据在单模光纤中传输距离达20km,而功率代价均小于0.5dB。     

一种改进的基于频率选路的DWDM-ROF系统

设计了一个基于频率选路的DWDM-ROF系统。通过30 GHz射频信号驱动相位调制器,对4个间隔为100 GHz的光信道进行双边带调制,产生12个光信道。采用分插复用器将边带分成两组,一组边带分别加载2.5 Gb/s的数据,另一组不做任何变化,然后两路共同耦合进入下行光纤传输50 km,此方案最多可以解复用至6个基站分别接收毫米波信号后供天线发射,并且可以对任意信道进行选路复用。结果表明,通过4路的信道产生6路的毫米波信号,具有较高的频谱效率,同时系统信道间串扰对系统影响不大。     

光载毫米波在光纤中传输色散性能研究

提出了并理论分析了一种采用单电极Mach–Zehnder调制器(SD-MZM)产生光载毫米波的方案。采用电混频器将射频信号与基带数字信号混频后再利用单电极调制器产生双边带调制信号并发送至光纤,在基站使用一个交叉复用器(IL)将双边带信号的中心载波与一阶边带信号进行分离,中心载波可用于上行链路的光载波,而一阶边带产生光载毫米波;理论分析了该毫米波的色散特性并在仿真平台上验证了其正确性,研究发现由于光纤色散引起两个一阶边带的延时不同, 从而导致毫米波能量的损失和解调信号的码间干扰,限制了毫米波的最大传输距离。     

基于光学倍频技术的WDM-ROF-PON系统设计

设计了一种将光载无线技术融合于波分复用无源光网络结构的系统。在发射端,系统采用光学倍频技术生成40GHz光毫米波载波,加载2.5Gbit/s的基带数据信号,下行链路传输性能良好且受色散影响小;在接收端,利用光波重用技术从下行信号中提取上行光载波,加载2.5Gbit/s上行基带数据信号。采用光学倍频技术降低了毫米波生成成本,提高了系统的实用性。     

应用于光纤无线电系统的一种改进的光外差技术

在光纤无线电技术中,通过光外差产生毫米波具有结构简单、成本低的特点,但中心站一般需要使用相干光源.文章提出了一种改进的光外差法,系统分析和仿真试验表明,该方法不仅可以避免使用相干光源,而且中心站和无线终端都无需配备毫米波本振.同时中心站采用单边带的信号调制,还可以有效降低光纤色散引起的毫米波信号的衰落.     

双波长光学相干层析成像

组建了具有980nm和1300nm两个波长光源的光学相干层析(OCT)成像系统。利用此系统,分别在两个波长、不同光源功率下,对新鲜猪肉组织进行OCT成像。比较了同一波长、不同功率和不同波长、同一功率下的OCT图像,并比较了同一波长、不同功率和不同波长、同一功率下OCT信号强度随深度变化的曲线。对曲线进行线性拟合,分析了两个波长下生物组织散射系数的变化规律。发现提高光源功率会使探测深度有限提高,而探测深度会随波长增大而增加,并分析了波长变化对OCT系统各参数的影响和进行对比的图像产生差异的原因。     

用于眼底治疗的三色激光系统

为了广泛适用于多种眼科疾病的激光治疗,介绍了一种可以产生红、黄、绿三色激光的眼科治疗系统。在此系统中,使用2台全固态激光器,通过倍频分别获得红、绿光,再通过光纤耦合及光纤混频,实现红、黄、绿三色激光根据使用需要单独工作或者同时工作。其中红外基频光1320 nm与1064 nm分别达到26 W与47 W;660 nm红光与532 nm绿光分别达到1 W与1.9 W,单独光纤输出分别达到0.8 W与1.5 W;并实现Y型光纤混频输出功率达到1.6 W。该系统能使红、黄、绿三色激光发挥在眼科治疗中各自的优势,并互补不足。     

Full-duplex fiber-wireless link with 40 Gbit/s 16-QAM signals for alternative wired and wireless accesses based on homodyne/heterodyne coherent detection

A novel full-duplex fiber-wireless link with 40 Gbit/s 16-ary quadrature amplitude modulation (QAM) signals is proposed to provide alternative wired and wireless accesses for the user terminals. In the central station (CS), the downstream signal for wired and wireless accesses is beared onto the CW laser source via an optical I/Q modulator to realize the QAM modulation. At the hybrid optical network unit (HONU), a tunable laser is used to provide coherent optical local oscillator for homo-/heterodyne beating to coherently down-convert the baseband optical signal to the baseband electrical one for wired access or to the mm-wave one for wireless access according to the requirement of the user terminals. Simultaneously, the lightwave from the tunable laser is also used as the uplink optical carrier for either wired or wireless access, and is modulated colorlessly by the baseband or mm-wave signal of the uplink alternatively. After filtering, only one tone carrying the uplink signal is transmitted back to the CS even for the wireless access. The theoretical analysis and simulation results show that our proposed full-duplex link for the alternative wired and wireless accesses maintains good performance even when the transmission link with standard single mode fiber (SSMF) is extended to 30 km.     

基于光学频率乘法器的THz通信载波研究

为解决THz波无线通信系统载波存在的频率稳定性及精度问题,提出基于光学频率乘法器的THz载波产生方法.该乘法器由光梳信号生成器、光学可调滤波器和UTC-PD光学混频器组成.光梳信号和可调光纤进行光学频率相乘产生双模相干光信号,通过UTC-PD进行光外差混频产生高频率和高饱和输出功率的THz载波,并对载波的线宽、单边带相...     

High-Speed Optical Time-Division Multiple-Access (OTDMA) Networks Using Optical Signal Processing

In this paper, we design high-speed optical fiber networks based on the time-division multiple-access (TDMA) technique. To achieve an ultrahigh throughput, optical signal processing should be used in the network. We present a feasible scheme to implement optical TDMA networks, with the emphasis on optical clock distribution, synchronization, and optical time demultiplexing. Since the proposed network uses two wavelengths to carry optical TDMA and clock signals respectively, at each TDMA receiver slot synchronization is feasibly achieved by using simple optical delay lines to process the separated optical clock and TDMA signals. This in turn allows us to build a large-scale distribution network which is attractive for future HDTV broadcasting applications. Using the proposed scheme also allows to implement a high-capacity broadcast and select optical TDMA network for real-time data communications.