[发明专利]基于PDM-DPMZM的双频段RoF系统及调节方法

说明书

本发明提供了一种基于PDM‑DPMZM的双频段RoF系统及调节方法，激光器的输出端口依次连接PDM‑DPMZM、光纤和光分束器，光分束器分为两路后，每个光路分别依次连接偏振控制器、起偏器和光电探测器。本发明通过偏振控制，实现了低频射频信号和高频射频信号的分离，并且通过合理设置调制器的直流偏置角实现了高频射频信号的单边带调制和低频射频信号的非线性失真抑制，最终得到高性能的双频段RoF系统。本发明结构简单，具有很强的可操作性；本发明实用性很强，可以广泛应用于目前的5G网络部署中。

技术领域

本发明涉及光通信和微波技术领域，尤其是一种光载无线通信(Radio-over-Fiber)系统及调节方法。

背景技术

3.5GHz已被全球多个国家视为5G网络的先锋频段，其产业链较为成熟，组网成本较低。然而，为了满足不同5G应用场景的需求，需要对5G系统候选频段采用全频段布局。其中，5G通信要达成高速传输的目标，重点就在高频毫米波的应用。28GHz作为众多国家选择的5G高段频谱，拥有高网速优势，但缺点是涵盖面积超小，布建需要更多成本与时间。因此，只有同时部署3.5GHz和28GHz频段基站时，人们才能真正体验到5G的网速与性能。目前，RoF系统以其固有的高频段、大带宽、低损耗和抗电磁干扰等优势在低射频和高频射频信号的同时传输中备受关注。

目前业界已经报道了一种双频段RoF传输系统，但是该系统仅能够实现低频射频和高频射频信号的传输，而无法解决低射频信号在传输过程中由调制器引入的非线性失真问题和高频射频信号在长距离光纤链路传输过程中由光纤色散引入的周期性功率衰落问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于PDM-DPMZM的双频段RoF系统及调节方法。本发明利用偏振复用双平行马赫曾德尔调制器(Polarization DivisionMultiplexing Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator，PDM-DPMZM)、电移相器、电功分器、光分束器、偏振控制器(Polarization Controller，PC)、起偏器(Polarizer)和光电探测器(Photodetector，PD)实现高性能双频段RoF系统，通过构造高性能的双频段RoF系统，除了同时实现低频射频信号和高频射频信号在光纤中的传输之外，还能够解决低频射频信号和高频射频信号在传输过程中的非线性失真问题和功率衰落问题，可以在提高频谱利用率和节省物理链路成本之外，进一步提高信号的传输质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于PDM-DPMZM的双频段RoF系统，包括一个激光器、一个PDM-DPMZM、一个90°电移相器、一个电功分器、一段光纤、一个光分束器、两个偏振控制器、两个起偏器和两个光电探测器，激光器的输出端口连接PDM-DPMZM的光输入端口，PDM-DPMZM的输出端口连接光纤的输入端口，光纤的输出端口连接光分束器的输入端口，光分束器的一个输出端口连接偏振控制器1的输入端口，偏振控制器1的输出端口连接起偏器1的输入端口，起偏器1的输出端口连接光电探测器1的光输入口；光分束器的另一个输出端口连接偏振控制器2的输入端口，PC2的输出端口连接起偏器2的输入端口，起偏器2的输出端口连接光电探测器2的光输入口。

所述PDM-DPMZM包含一个Y型光分路器、两个并行的DPMZM(记为X-DPMZM和Y-DPMZM)、一个90度偏振旋转器(Polarization Rotator，PR)和一个偏振合束器(Polarization Beam Combiner，PBC)；其中X-DPMZM内部包含两个并联的子调制器(记为Xa和Xb)，Y-DPMZM内部包含两个并联的子调制器(记为Ya和Yb)，Y-DPMZM调制器输出的光信号通过PR发生90度偏振旋转，然后与X-DPMZM调制器输出的光信号共同输入PBC，光信号在PBC合并称为偏振复用信号后从PDM-DPMZM调制器输出。