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TWI569591B - 相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統 - Google Patents

相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統 Download PDF

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TWI569591B
TWI569591B TW103115445A TW103115445A TWI569591B TW I569591 B TWI569591 B TW I569591B TW 103115445 A TW103115445 A TW 103115445A TW 103115445 A TW103115445 A TW 103115445A TW I569591 B TWI569591 B TW I569591B
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TW
Taiwan
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phase modulation
optical
converter
signal
cavity surface
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TW103115445A
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TW201541881A (zh
Inventor
張慶鴻
張瑞軒
Original Assignee
張慶鴻
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Description

相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統
本發明為光纖通訊技術領域，而本發明是以相位調變器為基礎得光纖微波傳輸系統為主體，並混合創新的相位調變器轉強度調變器系統一光纖微波網路傳輸系統架構
PM在基於光載微波傳輸系統中，PM輸出多個光邊帶，然而他們的通過PD解調變後只能產生一個直流輸出，因為其光電轉換信號擁有相同的振幅但反向的相位。因此，PM信號需要在信號通過PD解調變之前被轉換成IM的信號格式。傳統上，PM轉IM是通過穿過延遲線(DI)干涉儀來實現。然而，DI本身的複雜性所導致的高成本使得添加DI到光傳輸系統嚴重阻礙PM計劃的推進。為解決此問題，光纖布拉格光柵(FBG)、光帶通濾波器(OBPF)或專用光學色散設備也都被使用在PM轉IM系統中。
以PM為為基礎的RoF傳輸系統，以創新PM到IM轉換器提供一個經濟，靈活的網絡結構。在這個提案中，根據垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)諧振腔的特性，垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)被當作可調式光帶通濾波器(Tunable Optical band-pass Filter,TOBPF)，用來衰減PM信號的中心和一個諧波的強度。通過修改垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)的驅動電流，可調範圍超過350-GHz以取代在公佈的PM計劃的可調式光帶通濾波器(TOBPF)的功能。通過將創新性的PM-到-IM轉換器轉換成60公里到達的PM為基礎的光載無線傳輸系統，由一個垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)實現可調PM到IM的轉換。一個創新的長距離光纖微波傳輸系統。
1‧‧‧可調式PM轉IM轉換器(Tunable PM-to-IM Converter)
A‧‧‧訊號產生裝置
PM‧‧‧相位調變裝置
OC‧‧‧光學循環器
i‧‧‧輸入端
ii‧‧‧輸出端
VCSEL‧‧‧垂直共振腔面射型雷射
PD‧‧‧光學偵測器
PC‧‧‧極化控制器
圖一：是本發明所提出相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統實驗架構圖
圖二：垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)在不同電流下的輸出光譜
圖三：(a)PM的輸出光譜，PM轉IM的輸出光譜在(b)2 mA(c)3mA(d)4mA(e)5mA (f)6mA(g)7mA(h)8mA的垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)驅動電流下。
圖四：以PM為基礎的光纖微波網路並使用可調式PM轉IN轉換器的實驗裝置
圖五：接收1.25-Gbps/10-GHz的下行訊號光譜圖
圖六：在傳輸1.25-Gbps/10-GHz信號的(Back to Back)BTB和60公里傳輸方案，測得的誤碼率曲線和相應的眼圖。
本發明提供一種相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統，請參酌圖1至圖6，在該設置中，包括：一訊號產生裝置A、一相位調變裝置PM、一光學循環器OC、一極化控制器PC、一垂直共振腔面射型雷射VCSEL及一光學偵測器PD，該訊號產生裝置A與該相位調變裝置PM訊號連接，該相位調變裝置PM與該光學循環器OC之一輸入端i訊號連接，該光學循環器OC另連接該垂直共振腔面射型雷射VCSEL，該極化控制器PC係連接設置於該光學循環器OC與該垂直共振腔面射型雷射VCSEL之間，該光學循環器OC之一輸出端ii係訊號連接該光學偵測器PD，較佳的，該垂直共振腔面射型雷射VCSEL、該極化控制器PC及該光學循環器OC合稱為一可調式相位調變轉強度調變轉換器1；本案詳細作動方式說明如下，請參酌圖4，通過用一個 10-GHz的正弦信號混合1.25Gbps的偽隨機二進制序列流中獲得的RF信號是經由PM調製的下行光載波(λ ¼1545.37nm)的第一階段。隨後，在經過60公里的SMF後PM信號被傳送到其目的地。當下行光波到達接收端時，光載波將通過摻鉺光纖放大器(EDFA)放大，以補償傳輸損耗，然後通過一個光帶通濾波器，減少從摻鉺光纖放大器所放大的雜訊。之後該光波被送入可調的PM-到-IM轉換器，接著通過一個20GHz的的PD檢測所獲得的1.25-Gbps/10-GHz信號，信號與10-GHz的正弦信號混合並通過一個低通濾波器對信號進行濾波以去除雜散數據隨後降頻轉換到基帶。最後利用電子頻譜分析和誤碼率測試儀來評估其電信號的頻譜，眼圖和誤碼率。
1‧‧‧可調式PM轉IM轉換器(Tunable PM-to-IM Converter)
A‧‧‧訊號產生裝置
PM‧‧‧相位調變裝置
OC‧‧‧光學循環器
i‧‧‧輸入端
ii‧‧‧輸出端
VCSEL‧‧‧垂直共振腔面射型雷射
PD‧‧‧光學偵測器
PC‧‧‧極化控制器

Claims (2)

  1. 一種相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統，包含：一可調式相位調變轉強度調變轉換器、一訊號產生裝置、一相位調變裝置，該可調式相位調變轉強度調變轉換器包含一極化控制器、一光學循環器和一垂直共振腔面射型雷射；該訊號產生裝置與該相位調變裝置訊號連接，該相位調變裝置與該光學循環器之一輸入端訊號連接，該光學循環器另連接該垂直共振腔面射型雷射，該極化控制器係連接設置於該光學循環器與該垂直共振腔面射型雷射之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之相位調變轉強度調變轉換器的光纖微波網路傳輸系統，其中，該光學循環器之一輸出端係訊號連接該一光學偵測器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109004983A (zh) * 2018-06-21 2018-12-14 上海第二工业大学 一种基于相位到强度调制转换原理的精确传感方法

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US20110122912A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Benjamin Seldon D Optical transmitters for mm-wave rof systems
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