一種基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置，屬于光纖通信、聲光調(diào)制、儀器儀表領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微波光子學(xué)是一門研宄微波與光子間的相互作用及其應(yīng)用的學(xué)科。近年來，微波光子學(xué)的一項最重要應(yīng)用是無線通信中利用光纖進行微波載波信號的傳輸，被稱為光載無線(RoF，Rad1 over Fiber)通信系統(tǒng)。RoF通信系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)微波通信與光通信的優(yōu)勢，利用光纖拉遠延長了高頻微波信號的空間傳輸距離，在此基礎(chǔ)上可實現(xiàn)高達Gbps量級的無線寬帶接入，將網(wǎng)絡(luò)通信容量提升一至兩個數(shù)量級，應(yīng)用前景廣闊。研宄毫米波頻段RoF通信系統(tǒng)，首先要解決的是光纖色散對射頻功率周期性衰落。
[0003]光單邊帶(OSSB)調(diào)制被認(rèn)為是解決射頻功率周期性衰落的最有效途徑，然而，OSSB調(diào)制信號的光載波邊帶比(OCSR)也是影響RoF模擬光鏈路接收靈敏度的重要指標(biāo)，例如，單個副載波調(diào)制時，最佳的OCSR在OdB附近。對于傳統(tǒng)的副載波調(diào)制中，為避免尚次諧波干擾和高階互調(diào)干擾，射頻調(diào)制多采用小信號調(diào)制，這種方法的最大缺點是OCSR過大，以致于不攜帶數(shù)據(jù)的光載波占據(jù)了光功率的絕大部分，造成資源浪費。
[0004]光纖布拉格光柵(FBG)型全光纖聲光濾波器是利用縱向聲波對FBG進行軸向、周期性的壓縮和拉伸，使得FBG的傳輸特性發(fā)生變化。FBG型全光纖聲光濾波器以其特殊的傳輸特性、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，可用于濾波、多路復(fù)用、光纖激光器的選頻等。
[0005]近年來，國際上相繼報道了多種調(diào)節(jié)OCSR的方法，例如墨爾本大學(xué)的M.Attygalle等人利用窄帶光纖光柵對位于相同波長的光載波進行衰減，成功地將OCSR降低了 7.5dB，但是方案無法對OCSR進行動態(tài)調(diào)諧；加拿大康考迪亞大學(xué)的H.Bouchaib等人提出了一種基于雙平行馬赫增德爾調(diào)制器的可調(diào)OCSR光單邊帶調(diào)制方法，通過同時改變調(diào)制器的兩個偏置電壓點可以對OCSR進行動態(tài)調(diào)節(jié)。該種方法實現(xiàn)過程中需要對調(diào)制器的偏置點進行精確調(diào)節(jié)，成本較高，不易操作。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服目前RoF模擬光鏈路中已調(diào)OSSB信號的OCSR不能簡易、快速可調(diào)諧這一難題，并充分利用FBG型全光纖聲光濾波器的特性，提供一種基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案:
[0008]一種基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置，該裝置包括:激光器、毫米波本振源、馬赫增德爾調(diào)制器和FBG型全光纖聲光濾波器；具體連接方式為:
[0009]激光器的輸出端接馬赫增德爾調(diào)制器的光輸入端，毫米波本振源的輸出端接馬赫增德爾調(diào)制器的電調(diào)制端，馬赫增德爾調(diào)制器的光輸出端接FBG型全光纖聲光濾波器一端；其中FBG型全光纖聲光濾波器由信號發(fā)生器、壓電陶瓷片、玻璃圓錐以及光纖布拉格光柵組成。
[0010]FBG型全光纖聲光濾波器透射譜中次透射峰和主透射峰之間的波長間距同壓電陶瓷片所加聲波頻率成一定的線性關(guān)系；主透射峰和次透射峰的透射率同F(xiàn)BG型聲光濾波器中壓電陶瓷片兩端聲致應(yīng)變幅度有一定的對應(yīng)關(guān)系。
[0011]改變施加在FBG型聲光濾波器上的聲波頻率以及施加在壓電陶瓷片上的聲致應(yīng)變幅度，能夠?qū)崿F(xiàn)馬赫增德爾調(diào)制器的光輸出端輸出的光單邊帶信號光載波邊帶比的連續(xù)可調(diào)諧。
[0012]所述的馬赫增德爾調(diào)制器輸出的單邊帶信號包括載頻和右邊帶或者載頻和左邊帶。
[0013]所述的FBG型聲光濾波器透射譜中包括主透射峰、左次透射峰、右次透射峰。
[0014]激光器包括脈沖鎖模激光器(MLL)和連續(xù)波激光器(CW)。
[0015]馬赫增德爾調(diào)制器包括單驅(qū)動馬赫增德爾調(diào)制器以及雙驅(qū)動馬赫增德爾調(diào)制器。
[0016]本實用新型和已有技術(shù)相比所具有的有益效果如下:
[0017]本實用新型采用FBG型全光纖聲光濾波器，只需改變施加在FBG型聲光濾波器上的聲波頻率以及施加在壓電陶瓷片上的聲致應(yīng)變幅度，即可實現(xiàn)馬赫增德爾輸出的光單邊帶信號的光載波邊帶比的連續(xù)可調(diào)諧。整個裝置僅有一個激光器、一個馬赫增德爾調(diào)制器以及一個FBG型聲光濾波器組成，而FBG型聲光濾波器僅由信號發(fā)生器、壓電陶瓷片、玻璃圓錐以及光纖布拉格光柵組成，構(gòu)建成本低，能夠很好與通信光纖匹配，連接損耗小。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)光單邊帶已調(diào)信號光載波邊帶比的連續(xù)大范圍可調(diào)諧，故而適用于對RoF系統(tǒng)鏈路設(shè)計以及性能優(yōu)化等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0018]圖1為基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置示意圖。
[0019]圖2為圖1中的FBG型全光纖聲光濾波器結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3為實施例一中馬赫增德爾調(diào)制器輸出的單邊帶信號示意圖。
[0021]圖4為實施例一中FBG型聲光濾波器透射譜示意圖。
[0022]圖5為實施例一中光載波邊帶比經(jīng)過調(diào)諧后得到的單邊帶信號示意圖。
[0023]圖6為實施例二中馬赫增德爾調(diào)制器輸出的單邊帶信號示意圖。
[0024]圖7為實施例二中FBG型聲光濾波器透射譜示意圖。
[0025]圖8為實施例二中光載波邊帶比經(jīng)過調(diào)諧后得到的單邊帶信號示意圖。
[0026]圖9為實施例三中馬赫增德爾調(diào)制器輸出的單邊帶信號示意圖。
[0027]圖10為實施例三中FBG型聲光濾波器透射譜示意圖。
[0028]圖11為實施例三中光載波邊帶比經(jīng)過調(diào)諧后得到的單邊帶信號示意圖。
[0029]圖12為實施例四中馬赫增德爾調(diào)制器輸出的單邊帶信號示意圖。
[0030]圖13為實施例四中光載波邊帶比經(jīng)過調(diào)諧后得到的單邊帶信號示意圖。
[0031]圖14為實施例四中光載波邊帶比經(jīng)過調(diào)諧后得到的單邊帶信號示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖1至14對基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置進一步描述。
[0033]實施例一
[0034]一種基于聲光濾波器的光載波邊帶比可調(diào)諧裝置，該裝置包括:激光器11、毫米波本振源12、馬赫增德爾調(diào)制器13和FBG型全光纖聲光濾波器14 ;具體連接方式為:
[0035]激光器11的輸出端接馬赫增德爾調(diào)制器13的光輸入端，毫米波本振源12的輸出端接馬赫增德爾調(diào)制器13的電調(diào)制端，馬赫增德爾調(diào)制器13的光輸出端接FBG型全光纖聲光濾波器14 一端；其中FBG型全光纖聲光濾波器14由信號發(fā)生器21、壓電陶瓷片22、玻璃圓錐23以及光纖布拉格光柵24組成。
[0036]本實例中毫米波本振源12產(chǎn)生正弦波信號60GHz，激光器11中心頻率1550nm，經(jīng)馬赫增德爾調(diào)制器13調(diào)制后變成光單邊帶信號；載頻31和右邊帶32，如圖3所示。FBG型聲光濾波