[发明专利]基于全双工无线毫米波通信和全双工自由空间相干光激光通信的混合光无线链路架构

摘要

本发明公开了一种属于光载无线(Radio over Fiber，缩写为RoF)通信系统和自由空间激光通信系统技术领域中的基于全双工无线毫米波通信和全双工自由空间相干光激光通信的混合光无线链路架构。本发明公开的基于全双工无线毫米波通信和全双工自由空间相干光激光通信的混合光无线链路架构可以在全双工无线毫米波链路和全双工自由空间相干光激光链路之间自由切换，兼容了无线毫米波通信和自由空间相干光激光通信的双重优势，可以实现全天候通信。并且，在该混合光无线链路架构中，全双工无线毫米波链路和全双工自由空间相干光激光链路实现了激光器和光信号的共用，由此简化了混合光无线链路的整体架构。本发明公开的基于全双工无线毫米波通信和全双工自由空间相干光激光通信的混合光无线链路架构适合于无线毫米波通信和自由空间激光通信融合的未来空间通信。

主权项

一种基于全双工无线毫米波通信和全双工自由空间相干光激光通信的混合光无线链路架构，其特征在于：a)在全双工无线毫米波链路下行方向：一个自由激光器提供的光载波经由一个光调制器被下行数据调制后，与另一个自由激光器提供的光载波经由一个光耦合器耦合在一起；耦合在一起的已调制光载波和未调制光载波经由一个单端光电二极管外差拍频后生成携带下行数据的无线毫米波信号；生成的携带下行数据的无线毫米波信号经由毫米波放大器放大后，通过一个发送端天线被送入自由空间中进行传输；被一个接收端天线接收到的携带下行数据的无线毫米波信号被送入一个无线毫米波接收机中进行处理，以恢复出原始的下行数据；b)在全双工无线毫米波链路上行方向：一个自由激光器提供的光载波经由一个光调制器被上行数据调制后，与另一个自由激光器提供的光载波经由一个光耦合器耦合在一起；耦合在一起的已调制光载波和未调制光载波经由一个单端光电二极管外差拍频后生成携带上行数据的无线毫米波信号；生成的携带上行数据的无线毫米波信号经由毫米波放大器放大后，通过一个发送端天线被送入自由空间中进行传输；被一个接收端天线接收到的携带上行数据的无线毫米波信号被送入一个无线毫米波接收机中进行处理，以恢复出原始的上行数据；c)在全双工自由空间相干光激光链路下行方向：一个自由激光器提供的光载波经由一个光调制器被下行数据调制后(此部分与全双工无线毫米波链路的下行方向共用)，再通过一个光放大器进行放大；放大后的携带下行数据的光信号通过一个发送端天线被送入自由空间中进行传输；被一个接收端天线接收到的携带下行数据的光信号通过一个光发大器放大后，被送入一个外差式相干光接收机中进行处理，以恢复出原始的下行数据，外差式相干光接收机所使用的本振光源为全双工无线毫米波链路上行方向提供未调制光载波的自由激光器；d)在全双工自由空间相干光激光链路上行方向：一个自由激光器提供的光载波经由一个光调制器被上行数据调制后(此部分与全双工无线毫米波链路的上行方向共用)，再通过一个光放大器进行放大；放大后的携带上行数据的光信号通过一个发送端天线被送入自由空间中进行传输；被一个接收端天线接收到的携带上行数据的光信号通过一个光发大器放大后，被送入一个外差式相干光接收机中进行处理，以恢复出原始的上行数据，外差式相干光接收机所使用的本振光源为全双工无线毫米波链路下行方向提供未调制光载波的自由激光器；e)在所述的混合光无线链路整体架构中：在提供携带下行数据的光信号的自由激光器和光调制器后面有一个转换开关，以实现全双工无线毫米波链路下行方向和全双工自由空间相干光激光链路下行方向对此自由激光器和光调制器的共享；在提供携带上行数据的光信号的自由激光器和光调制器后面有一个转换开关，以实现全双工无线毫米波链路上行方向和全双工自由空间相干光激光链路上行方向对此自由激光器和光调制器的共享；在为全双工无线毫米波链路下行方向提供未调制光载波的自由激光器后面有一个转换开关，以实现全双工无线毫米波链路下行方向和全双工自由空间相干光激光链路上行方向的外差式相干光接收机对此自由激光器的共享；在为全双工无线毫米波链路上行方向提供未调制光载波的自由激光器后面有一个转换开关，以实现全双工无线毫米波链路上行方向和全双工自由空间相干光激光链路下行方向的外差式相干光接收机对此自由激光器的共享。