[发明专利]一种基于循环移频方式梳状谱发生系统及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种基于循环移频方式的梳状谱发生系统及其应用方法。

背景技术

接入网是现代通信网的重要组成部分。近年来，接入网特别是光接入网发展迅速，APON、EPON、GPON、Hybrid WDM/TDM-PON、OFDM-PON等概念快速涌现。特别是OFDM-PON，引起了人们的极大关注。利用光学的方法生成多波长相干光源是实现全光连续OFDM-PON 通信的基础。目前已知采用“光电混合调制多谐波产生技术”、“循环移频器”以及“非线性光学扩频”等方法有望能够获得多波长相干光源，梳状谱发生器作为产生多波长光源的一种技术应运而生。对于梳状谱产生技术的研究，国际进展十分缓慢，鲜有适合于真实应用的方案。目前仅有以下几种方法来实现平坦梳状谱的梳状谱发生器： 1）锁模方式（Mode Locking）：该方式采用锁模激光器，对调制产生的各个边模进行处理。但基本以实验室理想环境下的可实现为主，从系统结构的角度来看，系统复杂且器件价格昂贵，很难实现商业化和实用化；2）直接生成方式：在国际上能生成16根及其以上数目平坦梳状谱的直接生成方案较少，该方案需要极大的射频驱动功率，工作效率不高，也很难得到实际应用；3）移频生成方式：该方案首先是由加拿大渥太华大学提出，主要利用了调制器载波抑制调制技术，系统需要两个调制器以及一个双向的光滤波器，系统结构也较为复杂，也很难在实际应用中得到普及。现有梳状谱发生器技术很难满足稳定、平坦、结构简单等关键要求，还有许多问题亟待解决。本发明采用基于循环移频的方法，不仅克服了现有梳状谱发生技术为了生成平坦的梳状谱的系统复杂性、可靠性和稳定性，还克服了由于环路延时造成的光相位噪声对平坦梳状谱的影响。在产生所需梳状谱线根数的前提下，减小了噪声对梳状谱的影响，能够得到平坦和稳定的梳状谱。

发明内容

本发明针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于循环移频方式的梳状谱发生系统及其应用方法，能有效地降低系统复杂度，提高输出梳状谱的平坦度和稳定性，并减小系统内噪声对梳状谱的不利影响，得到平坦度和稳定性良好的梳状谱。

本发明的构思是：一个外腔半导体激光器ECL经过一个3dB耦合器向环路中注入种子光，经环路调制后在3dB耦合器的输出端输出，并经过相位调制器PM调制，最终得到平坦稳定的梳状谱。该方法可以有效地提高梳状谱的平坦度和稳定性，降低环路时延和噪声影响。

根据上述发明构思，本发明采用以下方案：

一种基于循环移频方式的梳状谱发生器，系统包括IQ调制器和环路。其特征在于：一个外腔半导体激光器ECL输出口与一个3dB耦合器的第一输入端口1'相连，而环路光调制器调制后的信号经一个偏振控制器PC与所述3dB耦合器的第二输入口2'相连，所述的3dB耦合器第一输出端口4'经过一个相位调制器PM与一个光频谱分析仪OSA相连，所述3dB耦合器第二输出端口3'连接所述IQ调制器，IQ调制器输出端口连接一个掺铒光纤放大器EDFA，所述掺铒光纤放大器EDFA输出口连接一个光滤波器，所述光滤波器输出口连接一个光可调延时线，该光可调延时线输出口经过光纤链路与所述的偏振控制器PC输入端口相连；2）所述IQ调制器的结构：包括一个第一双电极MZ调制器DD-MZM1和一个第二双电极MZ调制器DD-MZM2；所述第一双电极MZ调制器DD-MZM1的第一RF电极连接一个微波信号源信号输出口，所述第一双电极MZ调制器DD-MZM1的第一直流电极连接一个                                               电压源，所述第一双电极MZ调制器DD-MZM1的第二RF电极经过一个移相器与所述微波信号源信号输出口相连，所述第一双电极MZ调制器DD-MZM1的第二直流电极接地；所述第二双电极MZ调制器DD-MZM2的第一RF电极经过一个移相器与所述微波信号源信号输出口相连，所述第二双电极MZ调制器DD-MZM2第一直流电极连接一个电压源，所述第二双电极MZ调制器DD-MZM2的第二RF电极经过一个移相器和一个移相器与所述微波信号源信号输出口相连，所述第二双电极MZ调制器DD-MZM2的第二直流电极接地；所述第二双电极MZ调制器DD-MZM2输出经过一个电压产生移相与第一双电极MZ调制器DD-MZM1合并输出。