[发明专利]激光和微波混合传输系统

说明书

激光和微波混合传输系统，属于通信技术领域，针对现有技术的不足，第一可调谐半导体激光器与第二3dB耦合器d端口相连，第二3dB耦合器f端口与第一光电探测器、高通滤波器、第二微波放大器和微波发射天线依次相连；任意波形发生器、第一微波放大器、强度调制器依次相连；第二可调谐半导体激光器与强度调制器相连，强度调制器与第一3dB耦合器a端口相连；第一3dB耦合器b端口与第二3dB耦合器e端口相连；第一3dB耦合器c端口与光放大器和激光发射天线依次相连；微波发射天线与微波接收天线相对应收发信号，微波接收天线和检波器相连；激光发射天线与光接收天线相对应收发信号，光接收天线和第二光电探测器相连。

技术领域

本发明涉及一种激光和微波混合传输系统，属于通信技术领域；本发明可以应用于物联网、移动通信、卫星通信等诸多领域。

背景技术

为了满足未来的卫星通信系统，发展激光和微波混合传输是十分必要的。在空间通信系统中，卫星与卫星之间的信道几乎是真空的，可充分利用激光实现数千甚至数万公里的通信距离。而卫星和地面之间，激光通信的信道经过大气层，大气层的气候变化以及存在的大气湍流会对光产生吸收和散射，导致光的强度、频率、相位和偏振等状态发生随机变化。这些变化会使基于激光通信系统的信号的捕获、跟踪变得异常困难，甚至会使通信系统失效。而微波通信的性能受湍流的影响相对较小，为了有效的保障卫星与卫星之间以及卫星与地面之间的高效、持续的通信。借助激光通信和微波通信的天然互补性，未来的卫星通信系统应能充分联合微波和激光通信技术的特点，采用激光和微波共存、混合的传输模式。激光和微波混合通信系统作为一种能够有效解决无线通信过程中因恶劣天气而产生的系统误码率上升、可用性降低等问题的解决方案。两种通信方式相互补充，可以根据对接收端接收误码率大小或信噪比值大小来选择通信链路，通过这种方式可以使通信系统在面临恶劣天气时仍然具有较高可用性与可靠性。激光通信可提供高速率的通信服务，而微波通信提供的通信速率相对较低。因此，在实际使用过程中可采用激光通信链路作为主通信链路，而微波通信链路作为激光通信链路的备份链路，在主通信链路无法保证基本需求或通信中断时启用备份链路。从而保证通信链路的可靠性。激光和微波混合通信系统在国内外已越来越受到重视，该系统满足了用户对无线通信系统高速、安全、稳定、可靠的要求，在物联网、移动通信、卫星通信等诸多领域具有巨大的应用前景。

发明内容

本发明针对现有的激光和微波混合传输系统需分别基于激光通信系统和微波通信系统才能进行信息收发的不足，本发明提供了一种基于两个可调谐半导体激光器实现激光和微波的混合传输。

本发明采用如下技术方案：

激光和微波混合传输系统，其特征是，其包括第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、任意波形发生器、第一微波放大器、强度调制器、第一3dB耦合器、第二3dB耦合器、第一光电探测器、光放大器、高通滤波器、激光发射天线、第二微波放大器、微波发射天线、微波接收天线、光接收天线、检波器和第二光电探测器；第一可调谐半导体激光器与第二3dB耦合器的d端口相连，第二3dB耦合器的f端口与第一光电探测器、高通滤波器、第二微波放大器和微波发射天线依次相连；任意波形发生器、第一微波放大器、强度调制器依次相连；第二可调谐半导体激光器与强度调制器相连，强度调制器与第一3dB耦合器的a端口相连；第一3dB耦合器的b端口与第二3dB耦合器的e端口相连；第一3dB耦合器的c端口与光放大器和激光发射天线依次相连；微波发射天线与微波接收天线相对应收发信号，微波接收天线和检波器相连，示波器与检波器相连，用于观测；激光发射天线与光接收天线相对应收发信号，光接收天线和第二光电探测器相连，第二示波器与第二光电探测器相连，用于观测。

本发明的有益效果是：该系统基于两个可调谐半导体激光器实现激光和微波的混合传输，它能在同一系统中实现激光信号和微波信号的同时发射。通过这种方式解决了通信系统在面临恶劣天气时通信中断的可能性，增加了通信系统的可靠性。基于激光信号和微波信号的混合传输可增加系统可靠性的优势，本发明激光和微波混合传输系统在物联网、移动通信、卫星通信等诸多领域具有广泛的应用前景。