基于單一fp激光器免調(diào)制產(chǎn)生的光梳實(shí)現(xiàn)可調(diào)rof系統(tǒng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信、微波光子等技術(shù)領(lǐng)域，具體講的是一種基于單一 FP激光器免調(diào)制產(chǎn)生光梳并直接檢波生成可調(diào)毫米波裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微波光子學(xué)是研究工作在微波及毫米波頻段的光電子器件及其在微波系統(tǒng)、光電子系統(tǒng)中的應(yīng)用的一門新興的學(xué)科，它將微波學(xué)和光子學(xué)融合在一起，將兩者融合，優(yōu)勢互補(bǔ)，其研究范圍包括微波/毫米波信號的光學(xué)生成、微波/毫米波頻段的光電子器件、光控微波器件、微波毫米波頻率的光傳輸鏈路等。相比于傳統(tǒng)電子傳輸系統(tǒng)，微波光子鏈路的最大優(yōu)勢是減小了體積、重量及成本、抗電磁輻射、低色散、大帶寬、高速數(shù)字傳輸能力。
[0003]盡可能低成本地實(shí)現(xiàn)光毫米波的生成技術(shù)是降低造價和提高ROF(ROF:Rad1OverFiber)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)。由于毫米波本身工作頻段很高(30?300GHz)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備均要求工作于毫米波頻段，這些往往造價昂貴以及維護(hù)成本高，因此毫米波生成技術(shù)的研究重點(diǎn)在于利用低廉的技術(shù)成本產(chǎn)生較為穩(wěn)定的射頻毫米波信號。迄今為止，已提出的光毫米波的產(chǎn)生的方法有直接調(diào)制檢波法，諧波產(chǎn)生法和遠(yuǎn)程外差法等。其中，直接產(chǎn)生光毫米波的方法由于載波功率過高，通常需要額外的濾波器來提高系統(tǒng)的接收靈敏度。此外，直接調(diào)制檢波法由于光纖色散影響，差拍得到的電信號強(qiáng)度會隨光纖使用長度呈現(xiàn)周期性衰落。常用的解決方法有抑制載波調(diào)制和單邊帶調(diào)制技術(shù)。采用光纖光柵可以大大減少系統(tǒng)成本，但普通光纖光柵實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)制或單邊帶調(diào)制缺乏靈活性，達(dá)不到嚴(yán)格單邊帶傳輸，傳輸中還是存在一定的色散影響和載波抑制比的影響。中國專利申請?zhí)?200580038051.2提出了一種基于FP-LD互注入的寬帶光源二實(shí)現(xiàn)的波長鎖定的FP-LD中的光學(xué)調(diào)制方法和系統(tǒng)，但其由于光注入頻率很難準(zhǔn)確鎖定而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本更高。所以，目前在光毫米波產(chǎn)生所采用的設(shè)備面臨著高色散、高載波抑制比和設(shè)備復(fù)雜昂貴的問題。
[0004]FP激光器是以FP腔為諧振腔，發(fā)出多縱模相干光的半導(dǎo)體激光器。這類器件的特點(diǎn)是輸出光功率大、發(fā)散角較小、光譜較窄、調(diào)制速率高，適合較長距離通信。當(dāng)器件的工作電流超過閾值電流時，激光器發(fā)出相干性很好的激光。利用這些特性可以將其用作為毫米波發(fā)生器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服傳統(tǒng)的光毫米波發(fā)生裝置制作復(fù)雜、成本高、速率低、色散高、載波抑制比高、信號傳輸距離短等問題。充分利用FP激光器的輸出特性和陣列波導(dǎo)光柵的選擇特性，提供一種基于單一 FP激光器的新型可調(diào)毫米波發(fā)生器裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]基于單一 FP激光器免調(diào)制產(chǎn)生的光梳實(shí)現(xiàn)可調(diào)ROF系統(tǒng)裝置，該裝置包括FP激光器、陣列波導(dǎo)光柵、光耦合器、強(qiáng)度調(diào)制器和光電探測器；具體連接方式為:
[0008]FP激光器的輸出端接陣列波導(dǎo)光柵的光輸入端,光稱合器的輸入端接陣列波導(dǎo)光柵的光輸出端，強(qiáng)度調(diào)制器的輸入端接光耦合器的輸出端，光電探測器的輸入端接強(qiáng)度調(diào)制器的輸出端。
[0009]所述的FP激光器輸出的光信號包括間隔分別為1G的21條光邊帶。
[0010]通過控制陣列波導(dǎo)光柵的選擇特性將來自FP激光器的21條信號分成21路；進(jìn)而任意選擇兩路信號進(jìn)行耦合實(shí)現(xiàn)可調(diào)光毫米波的產(chǎn)生并將其應(yīng)用于ROF系統(tǒng)中。該ROF系統(tǒng)米用的波長適用于O波段(波長范圍1260nm-1360nm)、E波段(波長范圍1360nm-1460nm)、S 波段(波長范圍 1460nm_1530nm)、C 波段(波長范圍 1530nm_1565nm)以及L波段(波長范圍1565nm-1625nm)。
[0011]本發(fā)明的有益效果具體如下:
[0012]發(fā)明采用單一 FP激光器，對普遍采用的直接產(chǎn)生光毫米波法進(jìn)行改進(jìn)，利用FP激光器的輸出譜特性和陣列波導(dǎo)光柵的選擇特性，不需要任何調(diào)制就可以產(chǎn)生多條光梳，而且不需要頻響較高的激光器和具有較射頻驅(qū)動頻率的RF器件，就能產(chǎn)生穩(wěn)定的，低噪聲的可調(diào)光毫米波并將其應(yīng)用于ROF系統(tǒng)中。從而有效抑制了傳輸過程中的色散問題，，大大提高了 ROF系統(tǒng)的增益和系統(tǒng)的接收靈敏度。整個系統(tǒng)僅由一個激光器，一個陣列波導(dǎo)光柵，一個耦合器，一個強(qiáng)度調(diào)制器以及一個光電探測器組成，具有較為廉價的構(gòu)建成本，此技術(shù)也能應(yīng)用于多用戶的波分復(fù)用系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0013]圖1為基于單一 FP激光器的可調(diào)ROF毫米波系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為FP激光器輸出的光信號不意圖(對應(yīng)波長為入I?λ 21)。
[0015]圖3為實(shí)施方式一中耦合器輸出的調(diào)制信號示意圖。
[0016]圖4為實(shí)施方式二中耦合器輸出的調(diào)制信號示意圖。
[0017]圖5為實(shí)施方式三中耦合器輸出的調(diào)制信號示意圖。
[0018]圖6為實(shí)施方式四中耦合器輸出的調(diào)制信號示意圖。
[0019]圖7為實(shí)施方式五中耦合器輸出的調(diào)制信號示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖1至7對為基于單一 FP激光器的可調(diào)ROF毫米波系統(tǒng)裝置作進(jìn)一步描述。
[0021]實(shí)施方式一:
[0022]基于單一 FP激光器免調(diào)制產(chǎn)生的光梳實(shí)現(xiàn)可調(diào)ROF系統(tǒng)裝置，參見圖1、圖2、圖3，包括FP激光器1、陣列波導(dǎo)光柵2、光耦合器3、強(qiáng)度調(diào)制器4和光電探測器5，F(xiàn)P激光器的輸出光譜如圖2所示。
[0023]本實(shí)施例中，F(xiàn)P激光器的輸出光譜如圖2所示，其中λ I = 1260nm，且波長λ ι至λ 21波長間隔均分為0.08nmo激光信號經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵2后，選擇波長λ 9 = 1260.64nm和波長入13 = 1260.96nm耦合到一起，則經(jīng)過耦合器輸出兩路信號波長差為0.32nm,經(jīng)光電探測器5探測到頻率為40Ghz的毫米波電信號，該毫米波信號不存在信號的周期性衰落問題。
[0024]實(shí)施方式二:
[0025]