新型无本振毫米波光纤无线通信上变频系统

基于低速信号注入法-珀(FP)激光器可实现无微波本振光纤无线通信(RoF)上变频技术,但是得到的微波本振频率受到FP激光器中四波混频效率的限制,难以直接实现毫米波载波的RoF上变频。在注入锁定FP激光器的基础上提出了一种新型的、低成本的在光域直接产生毫米波载波的RoF上变频方案。由于注入锁定FP激光器过程中的动态载流子特性,上变频得到的载波信号带有正啁啾,故可用负色散介质对载波信号进行脉冲压缩,从而增强高阶谐波分量以完成毫米波载波的无本振RoF上变频。实验中采用2 Gb/s非归零码注入实现了载波为13.9 GHz,用2.5 Gb/s注入实现了载波分别为13.9 GHz和15.4 GHz的RoF上变频,并采用上述方案分别实现27.8 GHz和30.8 GHz的倍频载波分量的增强。进一步实验验证了用本方案实现载波频率约60 GHz可调谐毫米波的无本振RoF上变频的可行性。     

利用基带直调信号注入锁定半导体激光器产生全光上变频信号的研究

提出了一种将低速基带信号直调产生的宽谱信号,注入至用于上变频的分布反馈式半导体激光器(DFB-LD),利用调制信号光谱中的高阶分量对从激光器进行相位锁定,从而产生光学上变频信号的方法。对直调信号注入锁定DFB-LD产生光学上变频信号的机理进行了理论分析,完成了2.5Gb/s伪随机码基带信号通过直调并注入从激光器,分别产生了30,35,40GHz副载波频率的全光上变频信号的实验,并在时域和频域上,对上变频信号的特征进行了研究。该方案结构简单,无需高速外调制器及高频本振,具有集成潜力,理论上可产生更高载频(如60GHz),对目前的光-无线混合接入提供了一种可行的解决方案。     

基于低速光调相信号注入DFB-LD产生4～16倍频的40GHz和60GHz毫米波信号

提出一种基于低速光调相信号注入半导体分布反馈激光器(DFB-LD)产生最低4倍频,最高16倍频的40GHz和60GHz的毫米波调相信号。该方案利用注入光的N阶调相边带锁定DFB-LD的波长,同时DFB-LD放大此调相边带并与原注入光信号通过相干差拍作用在LD腔内形成毫米波调相信号。通过理论建模分析了工作原理,经系统实验验证了此方案的可行性。应用2.5,5和10GHz的光调相信号均得到40GHz或60GHz的毫米波信号,实现了最低4倍频,最高16倍频的毫米波信号产生,并通过单边带相位噪声的测量验证了毫米波的频率稳定度。     

基于FP-LD实现副载波信号产生

采用一种基于法布里-珀罗腔激光二极管(FP-LD)的副载波信号的产生方案,此方案主要包括一个FP-LD和一个电光相位调制器(PM)。首先利用可调谐激光器、电光PM及微波源产生光正弦相位调制信号,将该信号注入到FP-LD中,通过FP-LD的注入锁定将该信号转换为副载波信号。在实验中,分别以2、3、4和5 GHz的调制频率注入到FP-LD中,相应得到22、21、24和25 GHz的副载波信号。     

基于压缩脉冲载波的远端上变频光载射频系统

提出并实现了一种用光纤色散压缩脉冲为载波的上变频射频光载系统。该系统把传统的连续光载波替换为频率啁啾脉冲,利用传输光纤色散压缩脉冲宽度,增强谐波分量,使脉冲载波上的信号在接收端转换到脉冲高次谐波上,从而实现了远端上变频。该方法的特点是用低频本振就可实现高频微波信号的产生,发射端无需电倍频器、混频器,接收端只需用滤波器选择所需频率信号,系统结构简单。应用该方法实现了2Gbit/s信号经60km普通单模光纤传输后远端上变频到16GHz、经过5.4m无线传输后误码率低于10-8的射频光载系统,系统中只有一个光功率放大器,无光在线和预放大以及光滤波器和色散补偿。     

ROF系统中基于SOA非线性效应的光子上变频技术研究

在光载射频（ROF）系统中,为了将承载信息的光基带信号上变频到微波／毫米波波段,本文基于半导体光放大器（SOA）中的交叉增益调制（xGM）和交叉相位调制（XPM）效应实现了光子上变频：即实现了1．25Gb／s基带信号到30GHz的毫米波信号的转换。文中分析了SOA驱动电流的变化（50～200mA）和信号光与本振光波长间...     

基于注入锁定的RF低功耗正交本振信号产生电路

实现了一个基于注入锁定技术的射频低功耗正交本振信号产生电路.该电路由工作于两倍频频段的压控振荡器和两个注入锁定二分频器及缓冲器构成,可以为无线收发机提供正交本振信号.通过采用数字调谐技术,压控振荡器达到了很宽的调谐范围,而通过在注入锁定二分频器中加入与压控振荡器相同的变容管和电容阵列,保证了注入锁定二分频器在整个频带范围内都能保持锁定.该正交本振产生电路采用UMC 0.18 μm CMOS工艺实现.测试结果表明,在1.9～2.3 GHz频率范围内,该电路能够提供正交本振信号.该电路采用1.8 V电源供电,消耗的电流为2.2 mA(不包含缓冲器的电流),占用芯片面积为1.56 mm2.     

频谱分割ASE注入波长锁定FP-LD的研究

文章分析了频谱分割放大自发辐射(ASE)注入波长锁定法布里-珀罗激光器(FP-LD)光谱随注入种子光光功率的变化情况.实验研究了ASE频谱分割光源注入波长锁定FP-LD的增益和边模抑制比(SMSR)随注入ASE光功率以及FP-LD注入电流的变化关系.最后比较了经过不同频谱分割方法的注入波长锁定光信号在波分复用-无源光网...     

频谱分割ASE带宽对注入锁定FP-LD性能的影响

注入锁定FP-LD被认为是WDM-PON无色ONU的一种低成本解决方案并受到广泛关注.结合频谱分割ASE噪声与其带宽的关系,实验对比了不同带宽种子光注入下FP-LD的输出特性差异,并综合考虑AWG的滤波效应得出了注入频谱分割ASE带宽优化时需要考虑的问题.     

基于光相位锁定的载波可变光的毫米波产生技术

提出和实现了一种新型适用于光/无线混合接入的光子载微波产生方案.该方案利用直接调制分布反馈式半导体激光器可以产生宽谱信号的特点,将较低频率正弦信号直接调制半导体激光器,在半导体激光器中进行频谱展宽,然后把宽谱信号注入到多个半导体激光器中进行相位锁定从而作为相干锁定光源.用上述光源在不同波长加载不同信号进行传输,在接收端使用不同通带特性的光学滤波器对信号进行处理,可以选择接收基带信号、光子微波时钟信号、上行光源或不同载波频率的光子微波调制信号.作为验证,分别完成了2.5 Gbps基带信号、20 GHz和40 GHz光副载波调制信号的产生与接收.因为受限于试验条件,只进行了原理验证,但该系统理论上可集成波导设计,无需高频调制器件,并可生成更高载频光子微波信号,有利于未来的光/无线混合接入和超密集波分复用系统.     

基于注入锁定法布里-珀罗激光器全光判决的研究

研究了基于双波长注入锁定法布里-珀罗半导体激光器(FP-LD)的全光判决门,及其在失真的10Gbit/s归零(RZ)伪随机 序列(PRBS)全光判决中的应用。首先对双波长注入锁定FP-LD的输出光功率与 注入光功率的功率转移特性进行了实验研究,测试得到“ S”型的功率转移曲线,证明了双波长注入锁定结构具 有对注入信号光进行光判决的能力;合理设置注入 FP-LD信号光的偏振态,及其与最接近的FP-LD 自由振荡纵模之间的频率失谐量,实现了10Gbit/s RZ光信号的全光 判决,并将判决后 的结果通过光示波器进行观测。与注入的失真RZ信号的眼图比较,全光判决后零码噪声得 到抑制,眼图明显张开,从而验证了基于双波长注入锁定 FP-LD的全光判决方案判决高速光信号的可行性以及其在全光 信号处理领域极大的应用价值。     

毫米波光载无线系统的结构优化

下一代接入网需要实现高带宽和低成本的便携性,基于宽带光通信和无线接入的无缝融合的毫米波光载无线（RoF）通信技术被认为是一个很有前景的解决方案。但是由于其实现成本较高,需要对其系统结构进行相应优化。在毫米波光产生部分,光外差法可利用低频信号源产生高频的毫米波信号,同时采用对半导体激光器的注入锁模可以提高其利用效率。在下行链路中,使用单边带调制可以提高光传输距离,而基于注入锁模半导体激光器的单模调制（单边带调制）是一种较为简单的方案;上行链路中,采用对于光外差信号的调制,可以实现上行毫米波信号的直接光学下变频,从而简化中心站接收机系统结构。在波分复用毫米波光载无线双向系统中,利用上下链路的波长重用可以节省波长资源,提高系统使用效率。     

WDM-PON调制技术的探讨

本文简要描述了WDM-PON的基本结构和基本技术,WDM-PON的双向调制技术.在此基础上,较详细地分析了WDM-PON上下行的调制配置,最后,从调制域的观点来讨论基于RSOA的ONU和基于注入锁定FP-LD的ONU.     

小型TEACO2激光器的锁定技术研究

对小型ＴＥＡＣＯ２激光器的注入锁定技术和混事式锁技术进行了理论分析，指出了这两处锁定 缺点，提出了一种新型的用复合腔注入锁定方法来锁定小型ＴＥＡＣＯ２激光器，给出了复合腔注入锁定的实验结果。     

多波长相干光注入锁定的波长跟踪自动化控制

本文基于全网光同步的超密集波分复用无源光网络(ultra-dense wavelength division multiplexing passive optical network, UDWDM-PON),对多波长注入锁定的稳定性进行了研究,提出了一种波长跟踪控制方法：用光电探测器(photo-diode, PD)接收从激光器(slave laser diode, SLD)的光信号并进行滤波与检波处理,所得信号用于建立SLD参数分布模型并进行线性扫描控制。该方法经基于LabVIEW程序控制与数据采集(data acquisition, DAQ)的仪器实验验证后,对相关驱动电路进行了模块化改良,采用基于微控制单元(microcontroller unit, MCU)的控制,使得该控制模块具有更高控制精度、更易封装的特点,从而能更好应用于多波长光的多路注入锁定当中。本文采用主动锁模激光器(mode-locked laser, MLL)作为多波长光源,对双路SLD的注入锁定进行了验证与对照实验,结果表明：在相同注入条件下,采用波长跟踪控制模块的注入锁定组具有更佳的稳定性。     

基于直流光注入直调DFB-LD的可调光毫米波信号产生技术

提出了一种基于直流光注入直接调制分布反馈式半导体激光器(DFB-LD)的载波可调的光毫米波生成方案,利用直接调制DFB-LD的输出瞬态波长随驱动电流增大而蓝移的特点,将直流光注入至直调DFB-LD的0码波长附近注入锁定。锁定的直调激光器在1码时输出的蓝移波长与原注入波长相位相干,再通过光电探测器将拍频信号转换为调制的光毫米波信号。实验重点讨论了40GHz光毫米波的产生,同时完成了30、40、50和60GHz光毫米波的可调谐性实验。本文的方案结构简单,无需外调制器和微波本振,载波可调并可产生高至60GHz光毫米波信号,可作为光/无线混合接入中成本节省的光上变频方案。