一种调制格式转换装置和方法制造方法及图纸

一种调制格式转换装置，包括：输入系统，设置有两个输入端，用于输入两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减、放大后分为多路输出；格式转换系统，与输入系统相连接，用于将输入系统所输出的射频信号进行格式转换，并输出一格式转换后的射频信号；输出系统，与格式转换系统相连，用于将格式转换系统所输出的射频信号调制到光载波之上，转换为光信号输出；光载波系统，分别连接格式转换系统和输出系统，用于发射激光作为该两个系统调制光信号所需的光载波。

【技术实现步骤摘要】
一种调制格式转换装置和方法
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种调制格式转换的装置和方法。
技术介绍
随着互联网络和通信网络的不断发展，人们对信息交流的要求越来越高，基于媒体应用的新网络业务不断出现和增长，导致用户对于接入网和主干网的网络带宽需求不断增长，对传输网络带宽提出了更高的要求，促使光纤通信向长距离，高速率和大容量发展。高级调制格式作为增加光通信容量的重要手段一直是人们研究的热点。脉冲幅度调制PAM(PulseAmplitudeModulation，脉冲幅度调制)相比于其他利用相位信息的高级调制格式具有结构简单成本低的优点，因此PAM是实现短距离高速链路的有效手段之一，包括城域网络，无源光网络和光互联链路。在传统PAM调制格式的传输系统中，发送端需要一个数模转换芯片来产生加载到调制器上的射频信号，这种方案会增加发送端的复杂度和成本。因此基于以上现有技术存在的问题，亟待研发一种低成本，低复杂度的OOK(On-OffKeying，二进制启闭键控)格式转换为PAM-8(PulseAmplitudeModulation，8级脉冲幅度调制)的装置和方法。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提出了一种调制格式转换装置和方法，采用光电混合技术，直接在光域上实现了OOK到PAM-8的调制格式转换，没有使用数模/模数转换器等复杂的电子器件，组装简单，降低了系统的复杂度。(二)技术方案根据本专利技术的一方面，提供了一种调制格式转换装置，包括：输入系统，设置有两个输入端，用于输入两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减、放大后分为多路输出；格式转换系统，与输入系统相连接，用于将输入系统所输出的射频信号进行格式转换，并输出一格式转换后的射频信号；输出系统，与格式转换系统相连，用于将格式转换系统所输出的射频信号调制到光载波之上，转换为光信号输出；光载波系统，分别连接格式转换系统和输出系统，用于发射激光作为该两个系统调制光信号所需的光载波。在进一步的方案中，所述的输入系统包括：一号平衡探测器，设置有两个输入端，用于接收两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减后输出；一号射频放大器，与一号平衡探测器相连，用于将一号平衡探测器所输出的射频信号放大至设定强度；功分器，一端与一号射频放大器相连，另一端分别于所述的格式转换系统的两个输入端相连，用于将一号射频放大器所输出的射频信号分为多路输入至格式转换系统。在进一步的方案中，所述的格式转换系统包括：电可调衰减器，与所述的功分器连接，用于将输入的射频信号的强度按设定比例进行衰减；两个强度调制器，分别为一号强度调制器和二号强度调制器，其中一号强度调制器与所述电可调衰减器相连，用于将其衰减后的射频信号调制到光载波上，二号强度调制器与所述的功分器相连，用于将其输出的射频信号调制到光载波上；可调延时线，与一号强度调制器相连，用于调节一号强度调制器所输出的光信号，使其与二号强度调制器所输出的光信号在时间上同步；二号平衡探测器，设置有两个输入端，分别连接二号强度调制器和可调延时线，用于将二号强度调制器和可调延时线所输出的两个光信号转变为射频信号，并将该两个射频信号相减后输出。在进一步的方案中，所述的输出系统包括：二号射频放大器，与二号平衡探测器相连，用于将二号平衡探测器所输出的射频信号放大至设定强度；三号强度调制器，与二号射频放大器相连，用于将其输出的射频信号调制到光载波上。在进一步的方案中，所述的光载波系统包括：激光发射器，用于发射激光作为光载波；光分路器，一端与激光发射器相连，另一端分别于所述的一号强度调制器、二号强度调制器和三号强度调制器相连，用于将激光发射器所发射的光载波分别输入至一号强度调制器、二号强度调制器和三号强度调制器。在进一步的方案中，所述的激光发射器所发射的光载波的波长在所述的一号强度调制器、二号强度调制器和三号强度调制器的工作范围之内。在进一步的方案中，所述的输入系统所输入的两个光信号的格式为OOK，所述的输出系统所输出的光信号的格式为PAM-8。在进一步的方案中，所述的可调延时线，设置为上升沿或下降沿同步。本专利技术还提供一种应用上述装置的调制格式转换的方法，包括：光载波系统发出激光，分为多路后分别输入至格式转换系统和输出系统，作为该两个系统调制光信号所需的光载波；输入系统按设定比例强度接收两个光信号；输入系统将该两个光信号转变为射频信号，并将该两个射频信号相减后放大，分别输出至格式转换系统两输入端；格式转换系统将其中一个射频信号调制到光载波上形成一光信号，将另一个射频信号强度衰减至原强度的设定比例后调制到光载波上形成另一光信号，并将该两个光信号在时间上同步；格式转换系统将该两个光信号转变为射频信号，并将该两个射频信号相减后输出至输出系统；输出系统将该射频信号放大后调制到光载波上，形成一光信号，所得光信号即为格式转换后的光信号。在进一步的方案中，所述一号平衡探测器所输入的两个光信号强度的设定的比例为1.5∶1至2.5∶1，所述的电可调衰减器，将输入的射频信号强度衰减至原强度的设定比例为1.5∶1至2.5∶1。(三)有益效果本专利技术采用光电混合技术实现了OOK到PAM-8的调制格式转换，没有使用数模/模数转换器等复杂的电子器件，组装简单，降低了系统的复杂度和成本。本专利技术直接在光域上实现了OOK到PAM-8的格式转换，有利于与现有高速光网络进行无缝连接。同时光域上的信号调制格式转换处理相较电域上的处理能实现更高速率。附图说明图1是本专利技术实施例的一种调制格式转换装置的结构示意图。图2是图1所示装置中一号强度调制器的工作模式图。图3是图1所示装置中二号强度调制器的工作模式图。图4是图1所示装置中三号强度调制器的工作模式图。【附图中元件符号说明】1激光发射器；2光分路器；3一号强度调制器；4二号强度调制器；5可调延时线；6电可调衰减器；7功分器；8一号射频放大器；9二号射频放大器；10三号强度调制器；11一号平衡探测器；12二号平衡探测器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供了一种调制格式转换装置，包括：输入系统，设置有两个输入端，用于输入两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减、放大后分为多路输出；格式转换系统，与输入系统相连接，用于将输入系统所输出的射频信号进行格式转换，并输出一格式转换后的射频信号；输出系统，与格式转换系统相连，用于将格式转换系统所输出的射频信号调制到光载波之上，转换为光信号输出；光载波系统，分别连接格式转换系统和输出系统，用于发射激光作为该两个系统调制光信号所需的光载波。在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调制格式转换装置，包括：/n输入系统，设置有两个输入端，用于输入两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减、放大后分为多路输出；/n格式转换系统，与输入系统相连接，用于将输入系统所输出的射频信号进行格式转换，并输出一格式转换后的射频信号；/n输出系统，与格式转换系统相连，用于将格式转换系统所输出的射频信号调制到光载波之上，转换为光信号输出；/n光载波系统，分别连接格式转换系统和输出系统，用于发射激光作为该两个系统调制光信号所需的光载波。/n

【技术特征摘要】
1.一种调制格式转换装置，包括：
输入系统，设置有两个输入端，用于输入两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减、放大后分为多路输出；
格式转换系统，与输入系统相连接，用于将输入系统所输出的射频信号进行格式转换，并输出一格式转换后的射频信号；
输出系统，与格式转换系统相连，用于将格式转换系统所输出的射频信号调制到光载波之上，转换为光信号输出；
光载波系统，分别连接格式转换系统和输出系统，用于发射激光作为该两个系统调制光信号所需的光载波。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的输入系统包括：
一号平衡探测器，设置有两个输入端，用于接收两个设定强度比例的光信号，并将该两个光信号转变为射频信号，同时将该两个射频信号相减后输出；
一号射频放大器，与一号平衡探测器相连，用于将一号平衡探测器所输出的射频信号放大至设定强度；
功分器，一端与一号射频放大器相连，另一端分别于所述的格式转换系统的两个输入端相连，用于将一号射频放大器所输出的射频信号分为多路输入至格式转换系统。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的格式转换系统包括：
电可调衰减器，与所述的功分器连接，用于将输入的射频信号的强度按设定比例进行衰减；
两个强度调制器，分别为一号强度调制器和二号强度调制器，其中一号强度调制器与所述电可调衰减器相连，用于将其衰减后的射频信号调制到光载波上，二号强度调制器与所述的功分器相连，用于将其输出的射频信号调制到光载波上；
可调延时线，与一号强度调制器相连，用于调节一号强度调制器所输出的光信号，使其与二号强度调制器所输出的光信号在时间上同步；
二号平衡探测器，设置有两个输入端，分别连接二号强度调制器和可调延时线，用于将二号强度调制器和可调延时线所输出的两个光信号转变为射频信号，并将该两个射频信号相减后输出。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的输出系统包括：
二号射频放大器，与二号平衡探测器相连，用于将二号平衡探测器所输出的射频信号放大至设定强度；
三号强度调制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王姣姣，刘建国，于文琦，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：北京;11