引用本文:

王琨琨,张朝霞,鲁雅,等. 基于MZM的倍频因子可调谐的光纤无线系统[J]. 光通信技术,2022,46(6):50-54.

基于MZM的倍频因子可调谐的光纤无线系统

王琨琨,张朝霞*,鲁 雅,王 倩,周晓玲

(太原理工大学 物理与光电工程学院,太原 030024)

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摘要:为了充分利用光纤无线(RoF)系统中的频带资源,提出了一种基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的倍频因子可调谐的RoF系统,采用波长选择、相干检测、波长重用和数字信号处理(DSP)等技术,实现了RoF系统上下行链路不同倍频因子信号的输出。仿真结果表明:RoF系统传输16进制正交幅度调制(16QAM)信号时,上下行链路均可实现多倍频因子可选,下行链路传输、上行链路传输的最小矢量误差范围分别为5.5%~7%、6.4%~8.6%。

关键词:光通信;光纤无线;波长重用;相干检测;最小矢量误差

中图分类号:TN929.11 文献标志码:文章编号:1002-5561(2022)06-0050-05

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.06.010

0 引言

  光纤无线(RoF)系统将光纤通信和无线通信的优点相结合,具有损耗小、带宽大、传输距离远、成本低和可与光生毫米波技术相兼容等特点[3]。现有的光生毫米波技术包括光外差技术[4]、外部调制技术[5-9]和锁模激光器技术[10-12],其中,针对前2种技术的研究较多。光外差技术结构简单,可产生高频毫米波信号,但是由于相位不相关,导致传输距离受到限制,若采用锁相环来解决相位问题,会增加系统的复杂性。外部调制技术是一种稳定、可靠的光生毫米波技术,不仅可以解决相位匹配问题,而且得到的毫米波信号具有较高的光谱纯度[13]。例如,在利用外部调制技术生成毫米波的研究中,为提高系统接收灵敏度,2017年,姚建平课题组[14]提出基于相干检测和数字信号处理(DSP)的RoF系统,但只实现了单向相干检测,且输出频率单一,限制了RoF系统的应用范围。2020年,广东工业大学韩一石课题组[15]提出一种基于并行相位调制器的双向传输信号频率可选的RoF系统,可实现多倍频毫米波信号的输出,但频率应用范围较窄。因此,本文以文献[15]为基础,提出一种基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的倍频因子可调谐的RoF系统。

3 结束语

  本文提出了一种基于MZM的倍频因子可调谐的RoF系统,在接收端采用自相干检测技术,无需加入额外激光器,大大降低了基站的建设成本。因其倍频因子的可调谐性,有效扩大了RoF系统的频率应用范围。仿真结果表明:RoF系统传输16QAM信号时,下行链路倍频因子可实现1、3、5、6可选,输出信号的最小EVM数值范围为5.5%~7%;上行链路倍频因子可实现0~12可选,输出信号的最小EVM数值范围为6.4%~8.6%。因此,本文提出的基于MZM的倍频因子可调谐的RoF系统具有良好的传输性能,为未来毫米波段信号的接入服务提供更多可选的技术方案。