[发明专利]基于马赫-曾德尔调制器的梳状谱发生系统及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信和光接入网领域，具体是涉及一种基于马赫-曾德尔调制器的梳状谱发生系统及其应用方法。

背景技术

OFDM-PON以光OFDM技术为基础，利用光OFDM频谱利用率高、抗色散性能好以及载波分配自由等特点，可以实现高速率、灵活自由的光接入。它能够在时域和频域上进行灵活的资源调度，成为极具吸引力的多用户接入技术。OFDM-PON发展迄今，仍然有许多关键问题尚未得到解决，其中之一就是适用于OFDM-PON系统的多波长光源问题。目前研究的OFDM-PON系统基本以单波长系统为主，即只有点对点的传输，基本没有理论支持的实用的多波长OFDM-PON系统。使用单波长进行传输，传输容量和速率必然受到限制，这促使我们采用多波长技术进行传输，提高传输速率和传输容量。多波长光源最简单的方案是采用激光器阵列，但这会极大的增加系统成本，并使系统结构复杂化，只适用于几个波长的系统，不能满足未来OFDM-PON发展的要求。对于大容量、高速率传输的系统，我们需要开发新的多波长方案。梳状谱发生器为该问题提供了一种解决途径。对于梳状谱产生技术的研究，国际进展十分缓慢，鲜有适合于实际应用的方案。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：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。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于马赫-曾德尔调制器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，节约成本，提高输出梳状谱的平坦度和稳定性，得到平坦、稳定的梳状谱。

本发明的构思是：一个半导体激光器ECL输出种子光，经两个马赫-曾德尔调制器，分别实现基于载波抑制的双边带调制后在输出端输出，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，降低系统复杂度和成本。

根据上述发明构思，本发明采用以下方案：

一种基于马赫-曾德尔调制器的梳状谱发生系统，系统包括半导体激光器ECL、第一马赫-曾德尔调制器MZM1和第二马赫-曾德尔调制器MZM2。其特征在于：所述半导体激光器ECL输出口连接所述第一马赫-曾德尔调制器MZM1输入口，该第一马赫-曾德尔调制器MZM1第一RF电极经过一个第一1+3倍频器与一个第一微波信号源输出口相连，该第一马赫-曾德尔调制器MZM1第一直流电极连接一个第一                                                电压源；所述第一马赫-曾德尔调制器MZM1第二RF电极经过所述第一1+3倍频器与第一微波信号源输出口相连，该第一马赫-曾德尔调制器MZM1第二直流电极连接一个第二电压源；所述第一马赫-曾德尔调制器MZM1输出口连接一个第二马赫-曾德尔调制器MZM2输入口；该第二马赫-曾德尔调制器MZM2第一RF电极经过一个第二1+3倍频器与一个第二微波信号源输出口相连，该第二马赫-曾德尔调制器MZM2第一直流电极连接一个第一电压源；所述第二马赫-曾德尔调制器MZM2第二RF电极经过所述第二1+3倍频器与所述第二微波信号源输出口相连，该第二马赫-曾德尔调制器MZM2第二直流电极连接一个第二电压源；所述第一1+3倍频器和第二1+3倍频器具有相同结构，其结构：包括一个第一分路器1，一个第二分路器2，一个相移器，一个第一乘法器1，一个第二乘法器；所述第一分路器1输出口（1'）连接所述第二分路器2输入口，第一分路器1输出口（2'）连接所述相移器输入口；所述第二分路器2输出口（1'）连接第二乘法器2输入口（1'），该第二分路器2输出口（2'）连接第一乘法器1输入口（1'）；所述相移器输出口连接第一乘法器1输入口（2'）；所述第一乘法器1输出口连接第二乘法器2输入口（2'）。