[发明专利]基于强度调制循环移频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强度调制循环移频梳状谱发生系统及其应用方法。

背景技术

OFDM-PON（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Positive Optical Network）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自由分配等特点，可以实现高速率，灵活自由的光接入。与现有光接入技术相比，OFDM-PON不仅可以提高用户可用带宽，规避高速突发信号接收技术困难，而且能以极细的粒度完成不同业务的资源调度，实现灵活的光接入。现有的OFDM-PON网络多以点对点的单波长通信为主，传输容量和速率受到限制，采用激光器阵列作为OFDM-PON的多波长光源有很大的缺陷，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）基于调制器的直接生成方式：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。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于强度调制循环移频梳状谱发生系统及其应用方法，系统易于实现，输出梳状谱的平坦度高，稳定性好，有效减小系统内噪声对梳状谱的不利影响，能够获得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经过一个强度调制器IM输出四根谱线的梳状谱作为种子光源，通过光耦合器OC向环路注入种子光，经环路调制后在光耦合器的输出端输出，得到平坦稳定的梳状谱。该方法能有效增加梳状谱的平坦度，提高系统稳定性，并降低环路时延和噪声积累影响。

根据上述发明构思，本发明采用以下方案：

一种基于强度调制循环移频梳状谱发生系统，系统包括种子光源和IQ调制器。其特征在于：所述种子光源输出口与一个光耦合器OC第一输入口（1'）相连，一个偏振控制器输出口与所述光耦合器OC第二输入口（2'）相连，所述光耦合器OC第一输出口（4'）与一个光频谱分析仪OSA相连，所述光耦合器OC第二输出口（3'）与一个IQ调制器相连；所述IQ调制器的输出口与一个光放大器SOA输入口相连；所述光放大器SOA输出口与一个带通滤波器输入口相连；所述带通滤波器输出口与一个光可调延时线输入口相连；所述光可调延时线输出口经过光纤链路与所述偏振控制器输入口相连，从而构成系统环路。所述种子光源的结构：包括一个半导体激光器ECL，一个强度调制器IM；所述半导体激光器ECL输出口与所述强度调制器IM输入口相连，该强度调制器IM的RF电极与一个第一微波信号源输出口相连，该强度调制器IM直流电极与一个电压源输出口相连。所述IQ调制器的结构：包括一个第一双驱动MZ调制器MZM1，一个第二双驱动MZ调制器MZM2；所述第一双驱动MZ调制器MZM1的第一RF电极与一个第二微波信号源输出口相连，所述第一双驱动MZ调制器MZM1第一直流电极连接一个第一                                                电压源，所述第一双驱动MZ调制器MZM1第二RF电极经过一个第一移相器与所述第二微波信号源输出口相连，所述第一双驱动MZ调制器MZM1第二直流电极接地；所述第二双驱动MZ调制器MZM2第一RF电极经过一个移相器与所述第二微波信号源输出口相连，所述第二双驱动MZ调制器MZM2第一直流电极连接一个第二电压源，所述第二双驱动MZ调制器MZM2第二RF电极经过一个第二移相器和所述移相器与所述第二微波信号源输出口相连，所述第二双驱动MZ调制器MZM2第二直流电极接地；所述第一双驱动MZ调制器MZM1输出经过一个电压产生移相与所述第二双驱动MZ调制器MZM2合并输出。