專利名稱：光單邊帶調(diào)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種光通信技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種光單邊帶調(diào)制裝置。
背景技術(shù)：
隨著各種新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，人們對高速大容量傳輸?shù)男枨笤絹碓酱?。為了能?充分利用光譜資源從而實現(xiàn)高速大容量傳輸?shù)男枨?，人們提出了副載波調(diào)制方案。副載波 調(diào)制是指先將數(shù)據(jù)調(diào)制到射頻載波上產(chǎn)生射頻信號，后用射頻信號調(diào)制光載波，產(chǎn)生具有 邊帶的副載波調(diào)制信號。在射頻信號調(diào)制光載波時，會產(chǎn)生上下兩個邊帶的光雙邊帶信號， 光雙邊帶信號的上下兩個邊帶攜帶的數(shù)據(jù)是一樣的，在調(diào)制時，上下兩個邊帶均分光功率， 在放大時，兩個邊帶會互相爭奪放大資源，此外，光雙邊帶信號的兩個邊帶頻率不一樣，在 傳輸時會受到色散的影響，一方面由于分配到數(shù)據(jù)上的功率較低，另一方面由于色散的影 響，用光雙邊帶信號傳輸數(shù)據(jù)效果較差。因此人們希望用一個邊帶來傳輸數(shù)據(jù)，這就是光單 邊帶傳輸，光單邊帶信號相對于光雙邊帶信號來說，由于它只有一個邊帶，在調(diào)制時，功率 會集中分配到這個邊帶上，在放大時也會集中放大這個邊帶，此外，在傳輸時也不易受到色 散影響，因此光單邊帶信號傳輸數(shù)據(jù)效果要優(yōu)于光雙邊帶信號。如何產(chǎn)生光單邊帶信號即 光單邊帶調(diào)制裝置成為了人們研究的熱點。經(jīng)對現(xiàn)有文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Tao Wang等人在2009年的CHINESE OPTICS LETTERS (中 國光學(xué)快報)上發(fā)表 了題為 “Generation of Linearized Optical Single Sideband Signal forBroadband Radio over Fiber Systems (寬帶無線光纖通信系統(tǒng)中線性光單邊 信號的產(chǎn)生)”的文章，提出了一種基于光帶通濾波器的光單邊帶調(diào)制裝置，該裝置包括 分光器、unbalanced DPMZM(不平衡雙并行馬赫曾德調(diào)制器)、光帶通濾波器、耦合器、可調(diào) 光衰減器和光延遲線，其中分光器的一個分路端與unbalanced DPMZM相連傳輸光載波 信號，分光器的另一個分路端與可調(diào)光衰減器相連傳輸光載波信號，unbalanced DPMZM與 光帶通濾波器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，可調(diào)光衰減器與光延遲線相連傳輸光載波 信號，光帶通濾波器與耦合器的一個分路端相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信 息，光延遲線與耦合器的另一個分路端相連傳輸光載波信號，耦合器的合路端輸出光單邊 帶信號。但是該裝置存在以下缺點1) unbalanced DPMZM成本高，直接增加了整個裝置的成本；2)當(dāng)邊帶間的間隙較小時，需要光帶通濾波器的帶寬較小，那么通過濾波器很難 將其中一個邊帶完全濾除，這就會影響所生成的光單邊帶信號的質(zhì)量，且成本高；且當(dāng)光載 波和射頻載波發(fā)生變化導(dǎo)致邊帶在頻譜上移動時，需要重新配置濾波器的參數(shù)，從而需要 一個可動態(tài)配置參數(shù)的可調(diào)濾波器，可調(diào)濾波器的成本也比較高；3)該技術(shù)中不能同時在光載波和邊帶上調(diào)制數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種光單邊帶調(diào)制裝置，本發(fā)明采用注入鎖模法布里波羅激光器，能夠生成邊帶和高階諧波抑制較好的光單邊帶信 號，利用MZM實現(xiàn)了光載波和邊帶數(shù)據(jù)的同時調(diào)制，且具有結(jié)構(gòu)簡單、易集成、動態(tài)可配置 和穩(wěn)定性好的優(yōu)點。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括分光器、DDMZM(雙驅(qū)動馬赫曾德調(diào)制器)、MZM(馬赫曾德調(diào)制器)、耦 合器、選頻放大器和強度相位控制單元，其中分光器的一個分路端與DDMZM相連傳輸光載 波信號，分光器的另一個分路端與強度相位控制單元相連傳輸光載波信號，DDMZM與選頻放 大器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，強度相位控制單元與MZM相連傳輸光載波信號，選 頻放大器與耦合器的一個分路端相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息，MZM與 耦合器的另一個分路端相連傳輸調(diào)制了數(shù)據(jù)的光載波信號，耦合器的合路端輸出光單邊帶 信號。所述的選頻放大器用于獲得光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶，包括光環(huán)形器、 IL FPLD (注入鎖模法布里波羅激光器)和光濾波器，其中光環(huán)行器的輸入端與DDMZM相 連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，光環(huán)行器的一個輸出端與IL FPLD相連傳輸光載波抑制雙 邊帶信號，光環(huán)行器的另一個輸出端與光濾波器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊 帶信息，光濾波器與耦合器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息。所述的光濾波器是光帶通濾波器。所述的強度相位控制單元用于控制一路光載波的強度和相位，包括衰減器和 FDL (光纖延遲線)，其中衰減器的輸入端與分光器的輸出端相連傳輸光載波信號，衰減器 的輸出端與FDL的輸入端相連傳輸一路光載波信號，F(xiàn)DL的輸出端與MZM相連傳輸光載波信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)將 unbalanced DPMZM 替換為 DDMZM，大大降低 了成本；2)采用光環(huán)形器、IL-FPLD和光濾波器組成的選頻放大器，成本低，且IL-FPLD動 態(tài)調(diào)諧性較好，只需控制溫度讓IL-FPLD多個模式中的一個模式與光載波抑制雙邊帶信號 的其中一個邊帶對齊，就可完成選頻功能，生成邊帶和高階諧波抑制較好的光單邊帶信號； 這里由于用了 IL-FPLD，已經(jīng)預(yù)先對一個邊帶起到了抑制作用，所以對光帶通濾波器的帶寬 要求降低了，因此降低了成本；3)增加了 MZM，實現(xiàn)了同時在光載波和邊帶上調(diào)制數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明裝置組成示意圖；其中1-分光器；2-DDMZM ；3-MZM ；4-耦合器；5-選頻放大器；6-強度相位控制單 元；7-光環(huán)形器；8-IL-FPLD ；9-光濾波器；10-衰減器；11-FDL。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的裝置進一步描述本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提 下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述 的實施例。
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實施例如圖1所示，本實施例包括1X2分光器1、DDMZM 2、MZM 3、2X 1耦合器4、選頻放 大器5和強度相位控制單元6，其中1X2分光器1的一個分路端與DDMZM 2相連傳輸光載 波信號，1X2分光器1的另一個分路端與強度相位控制單元6相連傳輸光載波信號，DDMZM 2與選頻放大器5相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，強度相位控制單元6與MZM 3相連傳輸 光載波信號，選頻放大器5與2X 1耦合器4的一個分路端相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號 的一個邊帶信息，MZM 3與2X 1耦合器4的另一個分路端相連傳輸調(diào)制了數(shù)據(jù)的光載波信 號，2X 1耦合器4的合路端輸出光單邊帶信號。所述的1X2分光器1用于將光載波信號分成兩路，其型號是1310/1550普通型 1X2單模光纖分路器。所述的DDMZM 2用于在光載波信號上調(diào)制生成光載波抑制雙邊帶信號，其型號是 10Gb/s雙驅(qū)動馬赫曾德調(diào)制器。所述的MZM 3用于調(diào)制一路光載波數(shù)據(jù)，其型號是lOGb/s LiNB03電光調(diào)制器。所述的2X1耦合器4用于將光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶與光載波組合得 到光單邊帶信號，其型號是1310/1550普通型2X1單模光纖耦合器。所述的選頻放大器5用于獲得光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶，包括光環(huán)形 器7、IL-FPLD 8和光濾波器9，其中光環(huán)行器7的輸入端與DDMZM 2相連傳輸光載波抑制 雙邊帶信號，光環(huán)行器7的一個輸出端與IL-FPLD 8相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，光環(huán) 行器7的另一個輸出端與光濾波器9相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息，光 濾波器9與2X 1耦合器4相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息。所述的光環(huán)行器7用于光信號的環(huán)形傳輸，其型號是1310/1550三端口光環(huán)形器。所述的IL-FPLD 8用于光載波抑制雙邊帶信號的注入鎖模，其型號是1550窗口 IL-FPLD。所述的光濾波器9用于濾除IL-FPLD的多余模式，其型號是1310/1550光帶通濾波器。所述的強度相位控制單元6用于控制一路光載波的強度和相位，包括衰減器10 和FDL11，其中衰減器10的輸入端與1X2分光器1的輸出端相連傳輸光載波信號，衰減 器10的輸出端與FDL 11的輸入端相連傳輸一路光載波信號，F(xiàn)DL 11的輸出端與MZM 3相 連傳輸光載波信號。所述的衰減器10用于控制一路光載波的強度。所述的FDL 11用于控制一路光載波的相位。本實施例的工作過程是當(dāng)光載波輸入到本實施例裝置后，經(jīng)過1 X 2分光器1后， 被分成兩路光載波分別從1X2分光器1的兩個光輸出口輸出，其中一路光載波進入DDMZM 2，用射頻載波驅(qū)動DDMZM 2的上臂，用電壓為0的直流驅(qū)動DDMZM 2的下臂，將DDMZM 2 的上下臂的偏置電壓之差設(shè)置為Vpi，由于下臂的光載波相位與上臂的光載波相位相差為 180°，所以光載波被抑制，從而產(chǎn)生光載波抑制雙邊帶信號；光載波抑制雙邊帶信號進入 選頻放大器5中，在選頻放大器5中，光載波抑制雙邊帶信號經(jīng)光環(huán)形器7環(huán)形方向的輸入 端口 a進入到光環(huán)形器7環(huán)形方向的輸出端口 b，經(jīng)過光環(huán)形器7環(huán)形方向的輸出端口 b進 入到IL-FPLD中，將數(shù)據(jù)調(diào)制到IL-FPLD 8上，控制IL-FPLD 8的工作溫度，使IL-FPLD 8的多個模式中的一個模式與光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶對齊，而讓另一個邊帶和其 他高階諧波不與任何一個模式對齊，從而使對齊其中一個模式的那個邊帶得到增益并調(diào)制 上數(shù)據(jù)，使不與任何一個模式對齊的另一邊帶和高階諧波得到抑制，從IL-FPLD 8輸出的 光信號經(jīng)光環(huán)形器7環(huán)形方向的輸出端口 b后，從光環(huán)形器7環(huán)形方向的輸出端口 c輸入 到光濾波器9中，通過光濾波器9將IL-FPLD 8輸出的光信號中其他模式濾除，得到光載波 抑制雙邊帶信號的一個邊帶；1X2分光器1的另一路光載波進入強度相位控制單元6中， 在強度相位控制單元6中，光載波經(jīng)衰減器10后進入FDL 11，通過調(diào)節(jié)衰減器10實現(xiàn)對 光載波的強度控制，通過調(diào)節(jié)FDL 11實現(xiàn)對光載波的相位控制；經(jīng)過強度相位控制單元6 后，光載波進入MZM 3中，用數(shù)據(jù)驅(qū)動MZM 3，設(shè)置偏置電壓，數(shù)據(jù)調(diào)制到光載波上。光載波 抑制雙邊帶信號的一個邊帶和調(diào)制了數(shù)據(jù)的光載波分別進入2X1耦合器4的兩個光輸入 口，從2 X 1耦合器4的光輸出口輸出將光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶和調(diào)制了數(shù)據(jù)的 光載波組合起來的光單邊帶信號。本實施例適用于0SSB (光單邊帶)傳輸系統(tǒng)、WDM-P0N(波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò))中 基于SCM(副載波)方式的廣播方案和基于多個副載波方式的高速大容量傳輸系統(tǒng)，其優(yōu)點 為1)能夠生成邊帶和高階諧波抑制較好的光單邊帶信號，利用IL-FPLD 8的注入鎖 模特性，不僅能夠選擇特定頻率的邊帶信號放大并調(diào)制上數(shù)據(jù)，而且能夠?qū)α硪粋€邊帶和 高階諧波起到抑制作用；2)具有動態(tài)可配置性，如果改變了光載波頻率或者射頻載波的頻率使得光載波抑 制雙邊帶信號的邊帶在頻譜上移動，只需調(diào)節(jié)IL-FPLD 8的工作溫度，讓IL-FPLD 8的模式 在頻譜上移動，使IL-FPLD 8多個模式中的一個模式與光載波抑制雙邊帶信號的其中一個 邊帶對齊，就可完成選頻功能，生成邊帶和高階諧波抑制較好的光單邊帶信號；3)穩(wěn)定性好，由于IL-FPLD 8主要依賴于溫度，只要做好溫度控制，就可實現(xiàn)工作 狀態(tài)的穩(wěn)定；4)裝置結(jié)構(gòu)簡單可行且易集成，各元器件均采用現(xiàn)有成熟技術(shù)，成本大大降低；5)增加了 MZM 3，實現(xiàn)了同時在光載波和邊帶上調(diào)制數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種光單邊帶調(diào)制裝置，包括分光器、強度相位控制裝置和耦合器，其特征在于，還包括DDMZM、選頻放大器和MZM，其中分光器的一個分路端與DDMZM相連傳輸光載波信號，分光器的另一個分路端與強度相位控制單元相連傳輸光載波信號，DDMZM與選頻放大器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，強度相位控制單元與MZM相連傳輸光載波信號，選頻放大器與耦合器的一個分路端相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息，MZM與耦合器的另一個分路端相連傳輸調(diào)制了數(shù)據(jù)的光載波信號，耦合器的合路端輸出光單邊帶信號；所述的選頻放大器用于獲得光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶，包括光環(huán)形器、IL-FPLD和光濾波器，其中光環(huán)行器的輸入端與DDMZM相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，光環(huán)行器的一個輸出端與IL-FPLD相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號，光環(huán)行器的另一個輸出端與光濾波器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息，光濾波器與耦合器相連傳輸光載波抑制雙邊帶信號的一個邊帶信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光單邊帶調(diào)制裝置，其特征是，所述的分光器是1X2分光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光單邊帶調(diào)制裝置，其特征是，所述的耦合器是2X1耦合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光單邊帶調(diào)制裝置，其特征是，所述的光環(huán)行器是三端口光 環(huán)行器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光單邊帶調(diào)制裝置，其特征是，所述的強度相位控制單元用 于控制一路光載波的強度和相位，包括衰減器和FDL，其中衰減器的輸入端與分光器的 輸出端相連傳輸光載波信號，衰減器的輸出端與FDL的輸入端相連傳輸一路光載波信號， FDL的輸出端與MZM相連傳輸光載波信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光單邊帶調(diào)制裝置，其特征是，所述的光濾波器是光帶通濾 波器。
全文摘要
一種光通信技術(shù)領(lǐng)域的光單邊帶調(diào)制裝置，包括分光器、DDMZM、MZM、耦合器、選頻放大器和強度相位控制單元，其中分光器的一個分路端與DDMZM相連，分光器的另一個分路端與強度相位控制單元相連，DDMZM與選頻放大器相連，強度相位控制單元與MZM相連，選頻放大器與耦合器的一個分路端相連，MZM與耦合器的另一個分路端相連，所述的強度相位控制單元包括衰減器和FDL，所述的選頻放大器包括光環(huán)形器、IL-FPLD和光濾波器。本發(fā)明能夠生成邊帶和高階諧波抑制較好的光單邊帶信號，且具有結(jié)構(gòu)簡單、易集成、動態(tài)可配置和穩(wěn)定性好的優(yōu)點，適用于OSSB傳輸系統(tǒng)、WDM-PON中基于SCM方式的廣播方案和基于多個副載波方式的高速大容量傳輸系統(tǒng)。
文檔編號H04B10/155GK101800606SQ201010301228
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者丁道梓, 朱敏, 肖濤, 肖石林, 葛凌志 申請人:上海交通大學(xué);上海郵迅通信發(fā)展有限公司