本發(fā)明屬于信息與通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高速電流注入增益自調(diào)節(jié)多播光子射頻發(fā)射機。

背景技術(shù)：

隨著信息通信技術(shù)(ICT)的高速發(fā)展，超大寬帶光通信與高速移動接入越來越收到專業(yè)人士的重視，光纖技術(shù)與移動技術(shù)的融合是未來通信的發(fā)展方向，光纖通信與移動通信的深度融合變革是未來信息通信發(fā)展的必有之路。為此，光子射頻信號變換與處理、光載波移頻傳輸、光子射頻鏈路傳輸技術(shù)越來越引起到科研人員的重視。

中國專利201280010805.3披露了用于中紅外光譜范圍的相干和緊湊的超連續(xù)譜光源及其示例性應(yīng)用。超連續(xù)譜產(chǎn)生是基于使用高度非線性光纖或波導(dǎo)。在至少一個實施例中，利用低噪聲鎖模短脈沖源來增大超連續(xù)譜源的相干性。通過使用被動鎖模光纖或二極管激光器可構(gòu)造緊湊的超連續(xù)譜光源。利用適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)濾波器或頻率轉(zhuǎn)換部分可構(gòu)造波長可調(diào)的源。高度相干超連續(xù)譜源還有利于相干檢測方案并可改進鎖定檢測方案中信號/噪聲比。

該方案功率大、能耗高、誤碼率較高，不能保證質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種電流注入增益自調(diào)節(jié)多播光子射頻發(fā)射機及其實現(xiàn)方法，通過電流注入單獨實現(xiàn)目標(biāo)波段激光光譜信息功率增益自動調(diào)節(jié)功能，進而實現(xiàn)其低功耗、低誤碼率的通信傳輸優(yōu)化。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種電流注入增益自調(diào)節(jié)多播光子射頻發(fā)射機包括：窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2、光纖耦合器A、CW激光光源、光纖耦合器B、電光MZM調(diào)制器、高速N*Gbps數(shù)據(jù)信號發(fā)生器、SOA電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊、多波段WDM和光學(xué)耦合器C；所述窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2與光纖耦合器A連接，所述光纖耦合器A與光纖耦合器B連接，進行耦合輸出；所述CW激光光源與電光MZM調(diào)制器連接，所述電光MZM調(diào)制器與光纖耦合器B連接；在電光MZM調(diào)制器外加裝有高速N*Gbps數(shù)據(jù)信號發(fā)生器；所述電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊分別與窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2和SOA連接；

通過光纖耦合器B輸出的光波信號經(jīng)SOA放大處理后，通過多波段WDM波分濾波出≧7個頻段的光子波信號；所述光子波信號經(jīng)光學(xué)耦合器C耦合輸出，經(jīng)光學(xué)耦合器C耦合輸出的光信號一部分回傳至電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊中進行數(shù)據(jù)調(diào)控，另一部分持續(xù)輸出。

進一步的，所述發(fā)射機還包括激光信道功率檢測模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和異步串行分時協(xié)議打包數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，所述光信號在回傳至電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊的過程中經(jīng)過激光信道功率檢測模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和異步串行分時協(xié)議打包數(shù)據(jù)發(fā)送模塊進行激光信道功率檢測、計算、ADC轉(zhuǎn)換、幀協(xié)議打包及異步串行分時發(fā)送，為電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊實時提供各新生激光光譜信道增益數(shù)值，以便于參考門限值比較判斷，進而實施目標(biāo)信道光波增益自動調(diào)節(jié)控制。

通過識別傳輸方式(光纖、無線、混合)，新生激光光譜多信道光耦合功率檢測、計算、處理、幀協(xié)議打包傳送，電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊反饋控制兩個窄線寬Laser和SOA的輸出光功率，降低目標(biāo)光子載波同頻干擾，進而實現(xiàn)目標(biāo)信道低誤碼率的通信傳輸。

進一步的，所述發(fā)射機還包括雙波段WDM、光電拍頻探測器和發(fā)射天線，所述光信號的另一部分經(jīng)過雙波段WDM、光電拍頻探測器和發(fā)射天線進行發(fā)射。

更具體的，所述窄線寬Laser-1的中心頻率為193.05THz，窄線寬Laser-2的中心頻率為193.10THz；所述CW激光光源的中學(xué)頻率為193.00THz；所述所述光纖耦合器A與光纖耦合器B為1:2光纖耦合器，光學(xué)耦合器C為1:9光學(xué)耦合器。

進一步的，利用窄線寬Laser-1和窄線寬Laser-2以及攜帶有高速數(shù)據(jù)信息的CW激光光載波經(jīng)非線性光子SOA放大產(chǎn)生多波段激光光譜信息。(提供一種非線性多波段相干激光光譜產(chǎn)生方法)

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光纖拉遠(yuǎn)傳輸能為遠(yuǎn)端的發(fā)送設(shè)備提供中心頻率為193.05THz、193.10THz、193.15THz三種純凈激光光源。(為遠(yuǎn)端光纖收發(fā)設(shè)備提供三種純凈激光光源)

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光纖拉遠(yuǎn)傳輸能提供中心頻率為192.90THz、192.95THz、193.00THz、193.20THz的四種不同光載波信道向遠(yuǎn)端目標(biāo)設(shè)備傳送已調(diào)制的高速N*Gbps數(shù)據(jù)信息。(為通信系統(tǒng)同時提供四種光纖有線傳送)

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光電拍頻探測轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生攜帶有高速N*Gbps已調(diào)制數(shù)據(jù)信息的50GHz、100GHz、200GHz、250GHz、300GHz的無線載波信源。(為通信系統(tǒng)同時提供五種毫米波段微波無線傳輸?shù)亩嗖ス庾由漕l通信方式)

進一步的，高速N*Gbps數(shù)據(jù)信息作為193THz光載波的調(diào)制信號，通過光纖拉遠(yuǎn)到遠(yuǎn)端設(shè)備的過程中，可以同時實現(xiàn)192.9THz、192.95THz、193.2THz光載波的高速N*Gbps數(shù)據(jù)光移頻傳輸。

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光電拍頻探測轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生攜帶有高速N*Gbps已調(diào)制數(shù)據(jù)信息的50GHz無線載波信源，此50GHz的無線載波信源在該光子射頻發(fā)射機中有三種實現(xiàn)方式。

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光電拍頻探測轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生攜帶有高速N*Gbps已調(diào)制數(shù)據(jù)信息的100GHz無線載波信源，此100GHz的無線載波信源在該光子射頻發(fā)射機中有三種實現(xiàn)方式。

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光電拍頻探測轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生攜帶有高速N*Gbps已調(diào)制數(shù)據(jù)信息的200GHz無線載波信源，此200GHz的無線載波信源在該光子射頻發(fā)射機中有四種實現(xiàn)方式。

進一步的，利用該新生激光光譜信息通過波分復(fù)用及光電拍頻探測轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生攜帶有高速N*Gbps已調(diào)制數(shù)據(jù)信息的250GHz無線載波信源，此250GHz的無線載波信源在該光子射頻發(fā)射機中有三種實現(xiàn)方式。

為強抗干擾軍工專用多播通信、未來民用室內(nèi)室外分布系統(tǒng)、超高速無線局域網(wǎng)、新型相鄰基站之間高速光子射頻互聯(lián)互通提供一種解決方案。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為多播光子射頻發(fā)射機方案架構(gòu)圖；

圖2為多播光子射頻發(fā)射機光譜輸出原理框圖；

圖3為193.15THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖；

圖4為193.10THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖；

圖5為193.00THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖；

圖6為192.95THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖；

圖7為192.90THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出300GHz微波信號原理框圖；

圖8為192.95THz與192.90THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖；

圖9為192.90THz與193.00THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖；

圖10為192.90THz與193.10THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖；

圖11為192.90THz與193.15THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖；

圖12為192.95THz與193.00THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖；

圖13為192.95THz與193.05THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖；

圖14為192.95THz與193.15THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖；

圖15為192.95THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖；

圖16為193.00THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖；

圖17為各激光信道光功率增益自動調(diào)節(jié)控制流程圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1所示，一種電流注入增益自調(diào)節(jié)多播光子射頻發(fā)射機包括：窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2、光纖耦合器A、CW激光光源、光纖耦合器B、電光MZM調(diào)制器、高速N*Gbps數(shù)據(jù)信號發(fā)生器、SOA電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊、多波段WDM和光學(xué)耦合器C201；所述窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2與光纖耦合器A連接，所述光纖耦合器A與光纖耦合器B連接，進行耦合輸出；所述CW激光光源與電光MZM調(diào)制器連接，

所述電光MZM調(diào)制器與光纖耦合器B連接；在電光MZM調(diào)制器外加裝有高速N*Gbps數(shù)據(jù)信號發(fā)生器；所述電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊分別與窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2和SOA連接；

通過光纖耦合器B輸出的光波信號經(jīng)SOA放大處理后，通過多波段WDM波分濾波出≧7個頻段的光子波信號；所述光子波信號經(jīng)光學(xué)耦合器C201耦合輸出，經(jīng)光學(xué)耦合器C201耦合輸出的光信號一部分回傳至電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊中進行數(shù)據(jù)調(diào)控，另一部分持續(xù)輸出。

所述發(fā)射機還包括激光信道功率檢測模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和異步串行分時協(xié)議打包數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，所述光信號在回傳至電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊的過程中經(jīng)過激光信道功率檢測模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和異步串行分時協(xié)議打包數(shù)據(jù)發(fā)送模塊進行激光信道功率檢測、計算、ADC轉(zhuǎn)換、幀協(xié)議打包及異步串行分時發(fā)送，為電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊實時提供各新生激光光譜信道增益數(shù)值，以便于參考門限值比較判斷，進而實施目標(biāo)信道光波增益自動調(diào)節(jié)控制。

其工作原理如下：

中心頻率為193.05THz的窄線寬Laser-1與中心頻率為193.10THz的窄線寬Laser-2通過一個2:1光纖耦合器耦合A，其輸出的光波信號與另一光載波信號通過第二個2:1光纖耦合器耦合B，而該另一光載波信號是經(jīng)MZM光電調(diào)制器被吉比特高速數(shù)據(jù)(N*Gpbs)調(diào)制的中心頻率為193.00THz的連續(xù)激光管光波(CW激光光源)輸出。第二個2:1光纖耦合器B輸出的光波信號通過半導(dǎo)體光纖(SOA)非線性放大器放大處理后，再經(jīng)過多波段WDM波分濾波出192.90THz、192.95THz、193.00THz、193.05THz、193.10THz、193.15THz、193.20THz頻段的光子波信號，其中192.90THz、192.95THz、193.00THz、193.20THz頻段的光子波上攜帶有相同的吉比特超高速數(shù)據(jù)信息。

接下來，所有光子波信號各自通過光功率分配比為1:9光學(xué)耦合器C201耦合出10％進行激光信道功率檢測、計算、ADC轉(zhuǎn)換、幀協(xié)議打包及異步串行分時發(fā)送，為電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊實時提供各新生激光光譜信道增益數(shù)值。以便于參考門限值比較判斷，進而實施目標(biāo)信道光波增益自動調(diào)節(jié)控制。發(fā)射機功能模塊再按照圖17所示的各激光信道光功率增益自動調(diào)節(jié)控制流程圖對發(fā)射機輸出的各個目標(biāo)激光信道實施增益自動調(diào)節(jié)控制。

如圖17所示，電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊根據(jù)各激光信道光功率增益自動調(diào)節(jié)控制流程圖。

一、程序開始后，首先對超高速信息傳輸載體類型進行判斷，判斷多播光子射頻發(fā)射機輸出的信號是經(jīng)過光纖有線傳輸、微波無線傳輸還是混合這兩種介質(zhì)作為載體傳輸；

二、接著進行信道耦合光功率檢測及ADC轉(zhuǎn)換、各信道光功率計算及幀協(xié)議打包傳送、電流注入增益自動調(diào)節(jié)控制模塊接收、各信道光功率與對應(yīng)值比較判斷、各個激光信道光功率值與相應(yīng)值比較是否一致，如果不一致，則調(diào)整窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2、SOA注入電流，然后重新進行重新流程檢測、調(diào)制、判斷，直到各個激光信道光功率值與相應(yīng)值一致為止。

在此，需要說明的是：

(1)如果只有光纖作為所有信號同時傳輸?shù)慕橘|(zhì)，那么光子射頻信號在光纖中傳輸受到外界干擾較小，按照“器件及模塊關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計”即可，這樣就能保證信號光纖傳輸?shù)恼`碼率有比較好的優(yōu)化；

(2)如果光纖和無線微波混合作為所有信號同時傳輸?shù)慕橘|(zhì)，可以按照“器件及模塊關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計”即可；

(3)如果只有無線微波作為所有信號同時傳輸?shù)慕橘|(zhì)，那么信號傳輸受到外界干擾較大，要在“器件及模塊關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計”基礎(chǔ)上，調(diào)整相應(yīng)的窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2和SOA的注入電流，尤其相對降低中心頻率為193.10THz的激光光功率2～3dB(即相應(yīng)較少Laser-2的注入電流)，以此減少SOA非線性輸出的193.00THz、193.20THz中心頻率的光波對其他信號光電拍頻探測時產(chǎn)生干擾(因為新生的2x193.05-193.10＝193.00中心頻率的光波正好落在了已調(diào)制的超高速CW-激光光波上、新生的2x193.15-193.10＝193.20THz中心頻率的光波正好落在了攜帶有吉比特超高速數(shù)據(jù)信息的中心頻率為193.20THz的光載波上)，這樣就能保證信號光纖傳輸?shù)恼`碼率有比較好的優(yōu)化；

(4)如果只使用其中某個信道光波，可以通過確定該信道光波與窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2及CW激光的關(guān)系，即是否是它們?nèi)咧械囊粋€或是由它們?nèi)咧械膬蓚€兩兩非線性光學(xué)放大而產(chǎn)生的新生光子波，然后通過調(diào)整窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2或SOA注入電流，進而來提高所用的目標(biāo)光子波功率，從而來提高信號傳輸性能、降低誤碼率。

總之，通過調(diào)整窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2或SOA注入電流，來減少由于SOA非線性光學(xué)放大效應(yīng)而產(chǎn)生的新生光子射頻波對與之相同波段光子信號的干擾、提高目標(biāo)光波信號的強度、降低其傳輸誤碼率是本發(fā)明提出的一個重要設(shè)計理念及方法。

如圖2所示，多播光子射頻發(fā)射機光譜輸出原理框圖。中心波長分別為193.05THz和193.10THz的窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2激光光波經(jīng)過SOA非線性光子放大，產(chǎn)生上邊帶為：2x193.10-193.05＝193.15THz中心頻率的純凈激光光波，此時新生的中心波段為193.15THz激光光波與窄線寬Laser-1、窄線寬Laser-2激光光波的相位相干，即與它們的相位具有相干性。

攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的中心頻率為193.00THz的光載波信號與窄線寬Laser-2激光光波經(jīng)SOA非線性光子放大，產(chǎn)生下邊帶為：2x193.00-193.10＝192.90THz中心頻段的并攜帶有上述吉比特高速數(shù)據(jù)的光載波信號，此時新生的該光子載波與中心頻段為193.00THz激光光波、窄線寬Laser-2激光光波的相位相干，即與他們的相位具有相干性。

攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的中心頻率為193.00THz的光載波信號與窄線寬Laser-1激光光波經(jīng)SOA非線性光子放大，產(chǎn)生下邊帶為：2x193.00-193.05＝192.95THz中心頻段的并攜帶有上述吉比特高速數(shù)據(jù)的光載波信號，此時新生的該光子載波與中心頻段為193.00THz激光光波、窄線寬Laser-1激光光波的相位相干，即與他們的相位具有相干性。

攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的中心頻率為193.00THz的光載波信號與Laser-2激光光波經(jīng)SOA非線性光子放大，產(chǎn)生上邊帶為：2x193.10-193.00＝193.20THz中心頻段的并攜帶有上述吉比特高速數(shù)據(jù)的光載波信號，此時新生的該光子載波與中心頻段為193.00THz激光光波、窄線寬Laser-2激光光波的相位相干，即與他們的相位具有相干性。

基于兩兩相干性原則及上述的激光光波相干性，進而從多波段WDM輸出的多波段光子波中可以得到：193.15THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、193.10THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、193.00THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、192.95THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、192.90THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、192.95THz與192.90THz中心頻段激光光波相位相干、192.90THz與193.00THz中心頻段激光光波相位相干、192.90THz與193.10THz中心頻段激光光波相位相干、192.90THz與193.15THz中心頻段激光光波相位相干、192.95THz與193.00THz中心頻段激光光波相位相干、192.90THz與193.05THz中心頻段激光光波相位相干、192.95THz與193.15THz中心頻段激光光波相位相干、192.95THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干、193.00THz與193.20THz中心頻段激光光波相位相干。

所述發(fā)射機還包括雙波段WDM、光電拍頻探測器和發(fā)射天線，所述光信號的另一部分經(jīng)過雙波段WDM、光電拍頻探測器和發(fā)射天線進行發(fā)射。為得到超高速調(diào)制的無線微波信號源，接下來這些相位相干的激光光波信號實施如圖3～圖16所示的光電拍頻探測、濾波、放大處理、天線發(fā)射處理。

如圖3所示，193.15THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.15THz激光光波與中心頻率為193.20THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-193.15＝50GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖4所示，193.10THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.10THz激光光波與中心頻率為193.20THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-193.10＝100GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖5所示，193.00THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.00THz與193.20THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-193.00＝200GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖6所示，192.95THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖。中心頻率為192.95THz與193.20THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-192.95＝250GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖7所示，192.90THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出300GHz微波信號原理框圖。中心頻率為192.90THz與193.20THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-192.90＝300GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖8所示，192.95THz與192.90THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖。中心頻率為192.95THz與192.90THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為192.95-192.90＝50GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖9所示，192.90THz與193.00THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖。中心頻率為192.90THz與193.00THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.00-192.90＝100GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖10所示，192.90THz與193.10THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.10THz激光光波與中心頻率為192.90THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.10-192.90＝200GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖11所示，192.90THz與193.15THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.15THz激光光波與中心頻率為192.90THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.15-192.90＝250GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖12所示，192.95THz與193.00THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出50GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.00THz與192.95THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.00-192.95＝50GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖13所示，192.95THz與193.05THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出100GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.05THz激光光波與中心頻率為192.95THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.05-192.95＝100GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖14所示，192.95THz與193.15THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.15THz激光光波與中心頻率為192.95THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.15-192.95＝200GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖15所示，192.95THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出250GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.20THz激光光波與中心頻率為192.95THz的吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-192.95＝250GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

如圖16所示，193.00THz與193.20THz光譜信號拍頻轉(zhuǎn)換輸出200GHz微波信號原理框圖。中心頻率為193.00THz與193.20THz的兩個吉比特高速光載波通過雙波段WDM濾波合波處理，再經(jīng)光電拍頻探測模塊轉(zhuǎn)換濾波放大處理，產(chǎn)生中心頻率為193.20-193.00＝200GHz的攜帶有吉比特高速數(shù)據(jù)的微波寬帶載波信號，后經(jīng)天線以電磁波的形式發(fā)射到自由空間中。

器件關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計

一種電流注入增益自調(diào)節(jié)多播光子射頻發(fā)射機及其實現(xiàn)方法，其涉及到的關(guān)鍵器件主要參數(shù)如下：

(1)CW激光光源

中心波長為193.00THz，發(fā)射功率為3dBm，激光線寬為10MHz，初相位為0度。

(2)MZM調(diào)制器

消光比為30dB，對稱因子為-1，調(diào)制類型為NRZ。

(3)窄線寬Laser-1

中心波長為193.05THz，發(fā)射功率為-8dBm，激光線寬為10MHz，初相位為0度。

(4)窄線寬Laser-2

中心波長為193.10THz，發(fā)射功率為5dBm，激光線寬為10MHz，初相位為0度。

(5)2:1光纖耦合器

信號衰減為0dB，窄線寬Laser衰減為0dB。

(6)SOA(半導(dǎo)體激光放大器)

注入電流為0.15A，光學(xué)約束因數(shù)為0.15，長0.5mm，寬0.003mm，高0.00008mm，線寬增強因子為5。

(7)多通道WDM

信道數(shù)為7，信道帶寬為40GHz，中心頻率分別為192.90THz、192.95THz、193.00THz、193.05THz、193.10THz、193.15THz、193.20THz，插入損耗為0dB，濾波器類型為貝塞爾型，濾波深度為100dB，濾波器階數(shù)為2。

(8)1:9光纖耦合器

耦合比為90:10，插入損耗0.3dB，信號衰減為0dB，窄線寬Laser衰減為0dB。

(9)雙通道WDM.

兩通道中心頻率分別見圖3～16、帶寬為調(diào)制速率數(shù)值的兩倍(GHz)、插入損耗為0.5dB、濾波深度80dB、濾波類型為Bessel、濾波階數(shù)為2階。

(10)光電探測器

響應(yīng)度為1A/W、暗電流為10nA、調(diào)制帶寬為40GHz。

(11)SSMF

參考波長為1550nm、衰減系數(shù)為0.2dB/Km、色散系數(shù)為16.75ps/nm/Km。

以上實施例僅為充分公開而非限制本發(fā)明，凡基于本發(fā)明的創(chuàng)作主旨、未經(jīng)創(chuàng)造性勞動的等效技術(shù)特征的替換，應(yīng)當(dāng)視為本申請揭露的范圍。