基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，涉及光纤通信、长周期光纤光栅、毫米波通信领域。该装置包括：连续波激光器（1）、双电极马赫增德尔调制器（2）、正弦波本地振荡器（3）、180度功分器（4）、偏置电压源（5）、长周期光纤光栅（6）、强度调制器（7）、二进制比特序列发生器（8）、掺铒光纤放大器（9）、传输光纤（10）、光电检测器（11）。以上器件依次相连。本实用新型专利技术能够降低载波边带比CSR至几个dB，有效提升了系统链路性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及到光纤通信、长周期光纤光栅、光纤毫米波通信领域，具体地讲是基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置。
技术介绍
随着人们对信息需求的日益增长，无线频谱资源已经不能满足人们的需求。毫米波通信(Radio Over Fiber, R0F) —经提出，就立刻引起人们的兴趣，开展了广泛而深入的研究。光纤毫米波通信又称为光载无线或微波光子，是一门新兴学科，研究范围非常广泛，包括微波/毫米波信号的光学生成方法、微波/毫米波段的光电子器件、微波/毫米波频率的光传输技术、微波/毫米波频率的调制技术等。在光纤毫米波通信系统当中，一般采用强度调制/直接检测的方案，强度调制器一般采用铌酸锂外调制器，实现双边带调制。双边带调制时，由于光纤色散的影响，经过光检测器输出的电信号功率随光纤长度呈现周期性振荡衰落。常用的解决方法有两种，一种是采用抑制载波调制，另一种是使用单边带调制。另外，毫米波对光载波进行调制时，一般处于弱调制状态，所以得到的载波边带(Carrier-to-Sideband Radio, CSR)远大于OdB,而降低CSR能够明显的改进光纤链路的性能。基于光纤光栅的光纤毫米波单边带调制系统被不断提出，如基于三角形谱啁啾光纤布拉格光栅(文献《三角形谱啁啾光纤光栅的制备及其在光纤无线单边带调制系统中的应用》)，基于重写光纤布拉格光栅(文献《Overwritten fiber Bragg grating andits application in an optical single with carrier modulation radio over fibersystem》)。但是这些方案光栅制作复杂，并且具有很强的后向反射，需要使用光隔离器来隔离光栅的后向反射光，系统复杂、价格高，并且要求上下边带和谐振波长精确对准，这样当由于环境因素使得光栅布拉格波长漂移时，会造成系统性能恶化。因此本专利技术采用长周期光纤光栅来实现ROF通信。长周期光纤光栅制作简单，谐振波长、透射深度对温度变化不敏感，可以工作在光通信的S波段、C波段和L波段，无后向反射，上下边带波长和谐振波长无需精确对准，CSR可以低至几个dB，上下边带功率差可达十几个dB。大大提高了光纤链路性能，增强了系统的稳定性，因此该实现方案覆盖光通信波段范围广，方案实施简单、经济，系统可靠行强。
技术实现思路
本技术提供一种简单、经济、可靠的基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，专利技术的初衷是利用廉价、制作简单、后向反射极少、透射谱斜率大、透射谱斜率平滑、对温度变化不敏感、波长无需精确对准的长周期光栅和少量的标准光通信器材，实现毫米波通信。其中长周期光纤光栅可以工作在S波段、C波段和L波段，S波段、C波段、L波段的波长范围分别为:1460nm-1530nm、1530nm-1565nm、1565nm-1625nm。其基本原理是利用双电极马赫曾德尔调制器(Dual-Electrode Mach Zehnder Modulator,DE-MZM)工作于最大传输点，射频信号驱动DE-MZM，产生双边带调制光波。双边带调制信号通过长周期光纤光栅后，形成单边带信号，把由二进制序列生成器产生的二进制数据通过强度调制器调制到单边带信号上，经传输光纤传输，再由光电检测器差拍，生成含有调制数据的毫米波，解调后实现二进制数据的再生。整个方案采用的长周期光纤光栅透射谱斜率大，可以把CSR降低到几个dB,上下边带功率差增大到十几个dB，而且装置仅有标准的通信器材构成，具有极低的构建成本和很高的新能。基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，其特征在于:连续波激光器、双电极马赫曾德尔调制器、正弦波本地振荡器、偏置电压源、180度功分器、长周期光纤光栅、强度调制器、二进制比特序列生成器(码率为B)、掺铒光纤放大器、传输光纤(长度为L)、光电检测器；具体连接方式为:连续波激光器的光输出端接双电极马赫曾德尔调制器的光输入端，正弦波本地振荡器的电输出端接180度功分器的电输入端，180度功分器的180度电输出端口接双电极马赫曾德尔调制器的第一电驱动端口，180度功分器的O度电输出端口接双电极马赫曾德尔调制器的第二电驱动端口，偏置电压源的电输出端接双电极马赫曾德尔调制器的电压偏置端口，双电极马赫曾德尔调制器的光输出端接长周期光纤光栅的光输入端，长周期光纤光栅的光输出端接强度调制器的光输入端，二进制序列生成器的电输出端接强度调制器的电输入端，强度调制器的光输出端接掺铒光纤放大器的光输入端、掺铒光纤放大器的光输出端接传输光纤输入端、传输光纤输出端接光电检测器的光输入端。本技术的技术方案:基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，该装置包括连续波激光器、双电极马赫曾德尔调制器、正弦波本地振荡器、偏置电压源、180度功分器、长周期光纤光栅、强度调制器、二进制比特序列生成器(码率为B)、掺铒光纤放大器、传输光纤(长度为L)、光电检测器。具体连接方式为:连续波激光器的光输出端接双电极马赫曾德尔调制器的光输入端，正弦波本地振荡器的电输出端接180度功分器的电输入端，180度功分器的180度电输出端口接双电极马赫曾德尔调制器的第一电驱动端口，180度功分器的O度电输出端口接双电极马赫曾德尔调制器的第二电驱动端口，偏置电压源的电输出端接双电极马赫曾德尔调制器的电压偏置端口，双电极马赫曾德尔调制器的光输出端接长周期光纤光栅的光输入端，长周期光纤光栅的光输出端接强度调制器的光输入端，二进制序列生成器的电输出端接强度调制器的电输入端，强度调制器的光输出端接掺铒光纤放大器的光输入端、掺铒光纤放大器的光输出端接传输光纤输入端、传输光纤输出端接光电检测器的光输入端。本技术的有益效果具体如下:本技术不涉及复杂的结构，仅仅采用标准的通信器材，充分利用长周期光纤光栅廉价、制作简单、后向反射极少、透射谱斜率平滑、透射谱斜率大、波长无需精确对准等特点，将二进制比特数据进行传输。接收端生成含有调制数据的毫米波载波二进制振幅键控信号，解调后实现二进制的数据再生。本技术的最大的好处是采用长周期光纤光栅，能够显著降低光纤链路的CSR，降低毫米波信号功率随传输光纤长度变化的振动衰落幅度，提升了光纤链路传输性能。附图说明图1基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置示意图图2调节B=lGb/s，由非归零码表示的二进制比特序列示意图图3调节B=2.5Gb/s,由非归零码表示的二进制比特序列示意图图4长周期光纤光栅工作在S波段，调节B=lGb/s，L=IOkm时，想干解调得到的由非归零码表示的二进制比特序列示意图图5长周期光纤光栅工作在S波段，调节B=2.5Gb/s, L=IOkm时，想干解调得到的由非归零码表示的二进制比特序列示意图图6长周期光纤光栅工作在C波段，调节B=lGb/s，L=IOkm时，想干解调得到的由非归零码表示的二进制比特序列示意图图7长周期光纤光栅工作在C波段，调节B=2.5Gb/s, L=IOkm时，想干解调得到的由非归零码表示的二进制比特序列示意图图8长周期光纤光栅工作在L波段，调节B=lGb/s，L=IOkm时，想干解调得到的由非归零码表示的二进制比特序列示意图图9长周期光纤光栅工作在L波段，调节B=2.5Gb/s, L=本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，其特征在于：该装置包括：连续波激光器（1）、双电极马赫曾德尔调制器（2）、正弦波本地振荡器（3）、180度功分器（4）、偏置电压源（5）、长周期光纤光栅（6）、强度调制器（7）、二进制比特序列发生器（8）、掺铒光纤放大器（9）、传输光纤（10）、光电检测器（11）；具体连接方式为：?连续波激光器（1）的光输出端接双电极马赫曾德尔调制器（2）的光输入端，正弦波本地振荡器（3）的电输出端接180度功分器（4）的电输入端，180度功分器（4）的180度电输出端口（41）接双电极马赫曾德尔调制器（2）的第一电驱动端口（21），180度功分器（4）的0度电输出端口（42）接双电极马赫曾德尔调制器的第二电驱动端口（22），偏置电压源（5）的电输出端接双电极马赫曾德尔调制器（2）的电压偏置端口（23），双电极马赫曾德尔调制器（2）的光输出端接长周期光纤光栅（6）的光输入端，长周期光纤光栅（6）的光输出端接强度调制器的（7）光输入端，二进制序列生成器（8）的电输出端接强度调制器（7）的电输入端，强度调制器（7）的光输出端接掺铒光纤放大器（9）的光输入端、掺铒光纤放大器（9）的光输出端接传输光纤（10）输入端、传输光纤（10）输出端接光电检测器（11）的光输入端。...
【技术特征摘要】
1.基于长周期光纤光栅的毫米波通信装置，其特征在于:该装置包括:连续波激光器(1)、双电极马赫曾德尔调制器(2)、正弦波本地振荡器(3)、180度功分器(4)、偏置电压源(5)、长周期光纤光栅(6)、强度调制器(7)、二进制比特序列发生器(8)、掺铒光纤放大器(9)、传输光纤(10)、光电检测器(11);具体连接方式为: 连续波激光器(I)的光输出端接双电极马赫曾德尔调制器(2)的光输入端，正弦波本地振荡器(3)的电输出端接180度功分器(4)的电输入端，180度功分器(4)的180度电输出端口(41)接双电极马赫曾德尔调制器(2)的第一电驱动端口(21)，180度功分器(4)的O度电输出端口(42)接双电极马赫曾德尔调制器的第二电驱动端口...
【专利技术属性】
技术研发人员：油海东，李吉忠，陈龙猛，李琳，马丽敏，唐艳娜，于爱华，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：实用新型
国别省市：
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