本发明专利技术提出了一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统；采用同一个DFB激光光源产生高速率光毫米波与远程高频微波振荡源，可有效抑制相位噪声；采用的DFB激光具有窄线宽、高边模抑制比特性，可有效抑制强度噪声；本发明专利技术提出的远程高频微波振荡源产生方案新颖、简单可行、能有效抑制噪声。本专利方法与系统可作为探索研究高比特率光毫米波系统的重要参考，可为微波光子学、非线性光学、光纤通信、光学信息处理和新一代信息技术等领域的深入研究提供了重要支持。入研究提供了重要支持。入研究提供了重要支持。
【技术实现步骤摘要】
一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统
[0001]本专利技术涉及一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统，可应用于为微波光子学、非线性光学、光纤通信、光学信息处理和新一代信息技术等领域。
技术介绍
[0002]近年来，大数据、宽带流媒体、4G/5G流量等各种业务不断剧增，高速率大容量无线通信需求日益增加。为了实现无线宽带通信，将光纤通信技术和高频无线接入融合起来的光毫米波通信技术Radio-over-Fiber (RoF) 应需而生。目前，光毫米波产生、传输与接收技术作为一种新兴发展起来的通信技术已经成为实现超宽带接入的研究热点之一[Zengyan Wu, Changqing Cao, Xiaodong Zeng, Zhejun Feng, Jingshi Shen, Xu Yan, Bo Wang, and Xiyuan Su, "Filterless radio-over-fiber system based on polarization multiplexing to generate an 80GHz millimeter wave," Appl. Opt. 59, 7455-7461 (2020); Yun Han, Shuangjin Shi, Rongting Jin, YunXiang Wang, and Qi Qiu, "Integrated waveguide true time delay beamforming system based on an SOI platform for 28GHz millimeter-wave communication," Appl. Opt. 59, 7770-7778 (2020); C. Tsai, C. Li, C. Chen, C. Lin, C. Cheng, S. Chi, and G. Lin, "Incoherent Dual Laser Carriers Enable 60-GHz Millimeter-Wave-Over-Fiber Link," in Conference on Lasers and Electro-Optics, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2020), paper STu4L.2.]。
[0003]光毫米波的产生、传输与接收技术是实现高性能通信的重要技术。然而，光毫米波系统对器件性能参量、光纤参量等要求苛刻；光毫米波上行子系统中通常都不得不引入一个昂贵的电高频本振源（如40GHz、60 GHz等），若能采取有效措施替代电高频本振源将是该系统很大的进步。我国幅员辽阔、人口众多，信息通信需求迅猛增长，高速率光毫米波的通信需求变得日益迫切。通常情况下，可采用两个不同的激光器产生不同波长的光波进行拍频产生电高频本振源，然而这种情况存在较大的相位噪声；由此可见，创新性地解决电高频本振源的替代问题和实现高速率是光毫米波研究的关键所在。
技术实现思路
[0004]（一）解决的技术问题在国家自然科学基金 (编号61671227和61431009）、山东省自然科学基金（ZR2011FM015）、“泰山学者”建设工程专项经费支持下，在光毫米波高速率需求日益迫切情况下，针对上述光毫米波研究中的问题，以43.2 GHz、10.8 Gbit/s高速率光毫米波系统为例，本专利技术提出了一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统，以替代高速率光毫米波上行系统中的电高频本振源，为微波光子学、非线性光学、光纤通信、光学信息处理和新一代信息技术等领域的深入研究提供了重要支持。
[0005]（二）技术方案
以43.2 GHz、10.8 Gbit/s高速率光毫米波系统为例，本专利技术提出了一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统，窄线宽DFB激光器产生的激光经60：40分路器分路后，其中60%的激光进入高速率光毫米波产生与传输系统；40%的激光经偏振控制器进入新型远程高频微波振荡源系统；远程高频微波振荡源系统与光毫米波系统共用同一个窄线宽DFB激光器；安捷伦43.2 Gbit/s误码仪81250码型产生部E4868输出10.8 Gbit/s高速率数据信号生成高速率光毫米波，同时产生远程高频微波振荡源所需要的相互关联的两个高频时钟21.6GHz和10.8 GHz；经偏振控制器调整偏振后的激光，输入第一高速宽带调制器去调制； 21.6 GHz时钟被第一SHF803P电放大器放大后经第一高速宽带调制器去调制由偏振控制器调整偏振后的激光，从而产生间隔21.6 GHz调制光谱；该间隔21.6 GHz调制光谱经第一非线性展谱模块扩展光谱；第一非线性展谱模块由掺铒光纤放大器KPS-EDFA和短距离色散平坦光纤A组成；扩展光谱再经第二偏振控制器调整偏振后进入第二高速宽带调制器；10.8 GHz时钟被第二SHF806E电放大器放大后进入第二高速宽带调制器去调制间隔21.6GHz的展宽谱，进而产生间隔10.8 GHz调制光谱；该间隔10.8 GHz调制光谱经第二非线性展谱模块再次展开光谱，形成间隔10.8 GHz的二次扩展光谱；第二非线性展谱模块由EDFA1和短距离色散平坦光纤B组成；二次扩展光谱进入光滤波模块滤除多余光谱，形成43.2 GHz间隔的高频微波振荡源光谱；该高频微波振荡源光谱的频率间隔可根据实际情况调节、选择；高频微波振荡源光谱一般具有较宽的频谱，可经161 km低色散的长距离色散渐减光纤传输，得到远程高频微波振荡源光谱；远程高频微波振荡源光谱经Raman-EDFA2适当放大进入高频宽带光电探测器得到拍频电信号；该拍频电信号经第三SHF806E电放大器放大后得到系统所需要的电远程高频微波振荡源；电远程高频微波振荡源可通过混频器11970U由电谱仪E4440A测量分析性能；系统光路环节的光谱性能可使用光谱分析仪AQ6319进行测量。
[0006]本专利技术具备的有益效果如下：以43.2 GHz、10.8 Gbit/s高速率光毫米波系统为例，本专利技术提出了一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统；采用同一个DFB激光光源产生高速率光毫米波与远程高频微波振荡源，可有效抑制相位噪声；采用的DFB激光具有窄线宽、高边模抑制比特性，可有效抑制强度噪声；本专利技术提出的远程高频微波振荡源产生方案新颖、简单可行、能有效抑制噪声。本专利方法与系统可作为探索研究高比特率光毫米波系统的重要参考，可为微波光子学、非线性光学、光纤通信、光学信息处理和新一代信息技术等领域的深入研究提供了重要支持。
附图说明
[0007]图1为一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统框图；图2为第二非线性展谱模块（13）输出的扩展光谱。
具体实施方式
[0008]下面结合附图和实施对本专利技术进一步说明。
[0009]图1是一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统框图，其特征在于：以43.2 GHz、10.8 Gbit/s高速率光毫米波系统为例，窄线宽DFB激光本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于两级非线性展谱的远程高频微波振荡源系统，其特征在于：窄线宽DFB激光器（1）产生的激光经60：40分路器（2）分路后，其中60%的激光进入高速率光毫米波产生与传输系统（3）；40%的激光经偏振控制器（4）进入新型远程高频微波振荡源系统；远程高频微波振荡源系统与光毫米波系统共用同一个窄线宽DFB激光器；安捷伦43.2 Gbit/s误码仪81250码型产生部E4868输出10.8 Gbit/s高速率数据信号生成高速率光毫米波，同时产生远程高频微波振荡源所需要的相互关联的两个高频时钟21.6GHz和10.8 GHz；经偏振控制器（4）调整偏振后的激光，输入第一高速宽带调制器（7）去调制； 21.6 GHz时钟（5）被第一SHF803P电放大器（8）放大后经第一高速宽带调制器（7）去调制由偏振控制器（4）调整偏振后的激光，从而产生间隔21.6 GHz调制光谱；该间隔21.6 GHz调制光谱经第一非线性展谱模块（9）扩展光谱；第一非线性展谱模块（9）由掺铒光纤放大器KPS-EDFA和短距离色散平坦光纤A组成；扩展光谱再经第二偏振控制器（10）调整偏振后进入第二高速宽带调制器（...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎昕，郑宏军，白成林，胡卫生，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：
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