[发明专利]一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法

说明书

本发明公开了一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法，所述装置包括双平行调制器和通过射频电缆与双平行调制器连接的偏置控制器模组、光分路器和电移相器，光源、信号源与双平行调制器连接，光分路器与偏置控制器模组连接，双平行调制器光输出端口输出的信号光注入偏置控制模组上的PD内，其中，电移相器与双平行调制器的接线方式可调，本发明同时还公开了光载波抑制单边带信号生成的方法。这种装置结构简单、所用器件少、成本低廉，便于批量生产。这种方法能实现边带/边带抑制比和载波/边带抑制比均优于30dB的SSB‑CS调制信号输出，并可按需产生长波方向或短波方向的一次阶SSB‑CS调制信号。

技术领域

本发明涉及微波光电子、光纤通信领域，具体是一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法。

背景技术

调制传输是对各种信号变换后传输的总称，调制传输目的主要有：1、将信息变换为便于传送的形式；2、提高性能，特别是抗干扰能力；3、有效利用频带。调制的方式有很多：振幅调制(amplitude modulation，简称AM)是其中最常用的一种,振幅调制特性是幅度随调制信号作线性变化，振幅调制在频谱结构上，是基带信号频谱结构在频域内的搬移，但是振幅调制需占据两倍调制信号频谱带宽，振幅调制上、下边带所含信息相同、载波不含信息成分，只起运载信息的作用；载波抑制单边带(Carrier Suppression Single Side，简称SSB-CS)调制是在AM的基础上将载波和其中一个边带抑制掉，只发送一个边带的调制方式，SSB-CS实质还是频率的搬移，且平移后的信号频谱内原有频率分量的相对关系保持不变，SSB-CS既可不失真地传递信息、又可使得频带利用率在AM的基础上提高一倍，SSB-CS便于密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，简称DWDM)系统中减少波长间隔增加波长数，从而增加光纤的传输容量，SSB-CS还可有效抑制长距离高频微波带来的色散，从而抑制色散带来的能量损耗，延长信号的传输距离，SSB-CS不会发生谱的回叠，便于自差探测和直接探测，SSB-CS大部分相位信息能被保留，接收到的信息在电域内能被部分均衡，可降低光放大器的噪声指数，故SSB-CS被广泛应用于长距离高频微波ROF(Radio onFiber，简称ROF)系统中，在载波电话、微波多路传输、卫星至地面信道即地空电话和移动通信系统中，也都有广泛应用。

要产生SSB信号有滤波法、非线性效应法和移相法等方法，其中滤波法是让双边带DSB(Double SideBand，简称DSB)信号通过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，但该方法损失了一个边带的能量，要在接收端达到同样的射频功率，就要提高调制的微波信号的能量；非线性效应法已知的主要有两种，一种是利用半导体光放大器SOA(Semiconductoroptical amplifier，简称SOA)中的自相位调制SPM(self-phase modulation，简称SPM)和交叉相位调制XPM(Cross-phase modulation，简称XPM)效应实现相位调制来产生单边带信号；另一种是利用光纤的受激布里渊散射效应(简称布里渊法)，使得下边带的调制信号被放大而上边带的调制信号被消弱，从而实现单边带调制。这两种方法都有弊端：利用SOA方法需要在SOA后面再次使用滤波器，也会产生能量损耗；而布里渊法受非线性效应的频移限制，只能对固定频率的射频信号进行单边带调制，仅适合工作在11GHz的ROF系统，且需要温度控制来保证受激布里渊散射的频移量正好与射频信号带宽一致，增加了系统的复杂程度。而移相法可抑制一个边带的产生，并将其能量转化到另一个边带上，能更有效的利用微波信号的能量，因此移相法是最合适的产生SSB信号的方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种光载波抑制单边带信号生成的装置及方法。这种装置结构简单、所用器件少、成本低廉，便于批量生产。这种方法能实现边带/边带抑制比和载波/边带抑制比均优于30dB的SSB-CS调制信号输出，并可按需产生长波方向或短波方向的一次阶SSB-CS调制信号。

实现本发明目的的技术方案是：