基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統及其應用方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統及其應用方法。本系統由一個半導體激光器、兩個馬赫-曾德爾調制器、兩個1+3倍頻器、兩個微波信號源以及四個電壓源構成。本發明中半導體激光器輸出光波經由兩個馬赫-曾德爾調制器進行強度調制，每一個馬赫-曾德爾調制器可產生四倍于輸入梳狀譜數目的譜線，最后可得到所需的平坦梳狀譜。本發明由兩個馬赫-曾德爾調制器級聯構成，系統結構簡單，易于實現，能夠得到平坦度高的穩定梳狀譜。
【專利說明】 基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統及其應用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖通信和光接入網領域，具體是涉及一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統及其應用方法。
【背景技術】
[0002]OFDM-PON以光OFDM技術為基礎，利用光OFDM頻譜利用率高、抗色散性能好以及載波分配自由等特點，可以實現高速率、靈活自由的光接入。它能夠在時域和頻域上進行靈活的資源調度，成為極具吸引力的多用戶接入技術。OFDM-PON發展迄今，仍然有許多關鍵問題尚未得到解決，其中之一就是適用于OFDM-PON系統的多波長光源問題。目前研究的OFDM-PON系統基本以單波長系統為主，即只有點對點的傳輸，基本沒有理論支持的實用的多波長OFDM-PON系統。使用單波長進行傳輸，傳輸容量和速率必然受到限制，這促使我們采用多波長技術進行傳輸，提高傳輸速率和傳輸容量。多波長光源最簡單的方案是采用激光器陣列，但這會極大的增加系統成本，并使系統結構復雜化，只適用于幾個波長的系統，不能滿足未來OFDM-PON發展的要求。對于大容量、高速率傳輸的系統，我們需要開發新的多波長方案。梳狀譜發生器為該問題提供了一種解決途徑。對于梳狀譜產生技術的研究，國際進展十分緩慢，鮮有適合于實際應用的方案。目前僅有以下幾種方法來實現平坦梳狀譜的梳狀譜發生器:I)鎖模方式:該方式采用鎖模激光器，對調制產生的各個邊模進行處理。但基本以實驗室理想環境下的實現為主，從系統結構的角度來看，系統復雜且器件價格昂貴，很難實現商業化和實用化；2)直接生成方式:在國際上能生成16根及其以上數目平坦梳狀譜的直接生成方案較少，該方案需要極大的射頻驅動功率，工作效率不高，也很難得到實際應用；3)移頻生成方式:該方案首先是由加拿大渥太華大學提出，主要利用了調制器載波抑制調制技術，系統需要兩個調制器以及一個雙向的光濾波器，系統結構也較為復雜，也很難在實際應用中得到普及。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統及其應用方法，能有效地降低系統復雜度，節約成本，提高輸出梳狀譜的平坦度和穩定性，得到平坦、穩定的梳狀譜。
[0004]本發明的構思是:一個半導體激光器ECL輸出種子光，經兩個馬赫-曾德爾調制器，分別實現基于載波抑制的雙邊帶調制后在輸出端輸出，最終得到平坦穩定的梳狀譜。該方法可以有效地提高梳狀譜的平坦度和穩定性，降低系統復雜度和成本。
[0005]根據上述發明構思，本發明采用以下方案:
一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統，系統包括半導體激光器ECL、第一馬赫-曾德爾調制器MZMl和第二馬赫-曾德爾調制器MZM2。其特征在于:所述半導體激光器ECL輸出口連接所述第一馬赫-曾德爾調制器MZMl輸入口，該第一馬赫-曾德爾調制器MZMl第一 RF電極經過一個第一 1+3倍頻器與一個第一微波信號源輸出口相連，該第一馬赫-曾德爾調制器MZMl第一直流電極連接一個第一
【權利要求】
1.一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統，包括半導體激光器ECL (I)、第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)和第二馬赫-曾德爾調制器MZM2 (11)，其特征在于:所述半導體激光器ECL (I)輸出口連接所述第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)輸入口，該第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)第一 RF電極(4)經過一個第一 1+3倍頻器(2)與一個第一微波信號源(3)輸出口相連，該第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)第一直流電極(7)連接一個第一
2.根據權利要求1所述的基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統，其特征在于:第一 1+3倍頻器(2)和第二 1+3倍頻器(9)具有相同結構，其結構為:包括一個第一分路器I (20), 一個第二分路器2 (22), 一個相移器(21), —個第一乘法器I (23)和一個第二乘法器(24);所述第一分路器I (20)輸出口 I’連接所述第二分路器2 (22)輸入口，第一分路器I (20)輸出口 2’連接所述相移器(21)輸入口 ；所述第二分路器2 (22)輸出口 I’連接第二乘法器2 (24)輸入口 I’，該第二分路器2 (22)輸出口 2’連接第一乘法器I (23)輸入口 I’ ；所述相移器(21)輸出口連接第一乘法器I (23)輸入口 2’ ；所述第一乘法器I(23)輸出口連接第二乘法器2 (24)輸入口 2’。
3.一種基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統應用方法，采用權利要求1所述的基于馬赫-曾德爾調制器的梳狀譜發生系統進行運行，其特征在于:所述半導體激光器ECL(I)輸出種子光到第一馬赫-曾德爾調制器MZM1(5)進行強度調制，對第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)輸入經第一 1+3倍頻器(2)倍頻后的微波信號，并在直流電極加適當的偏壓，實現載波抑制的雙邊帶調制；第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)輸出口連接第二馬赫-曾德爾調制器MZM2 (11)輸入口，對第二馬赫-曾德爾調制器MZM2 (11)輸入經第二 1+3倍頻器(9)倍頻后的微波信號，并在直流電極加適當偏壓，實現載波抑制的雙邊帶調制，輸出梳狀譜；具體表現在:所述第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)第一 RF電極(4)和第二 RF電極(19)分別經過第一 1+3倍頻器(2)與第一微波信號源(3)相連，該第一馬赫-曾德爾調制器MZMl (5)第一直流電極(7)和第二直流電極(18)分別連接第一
【文檔編號】H01S3/10GK103441802SQ201310141044
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年4月23日 優先權日:2013年4月23日
【發明者】李玉龍, 伍仕寶, 湯磊, 鹿宏柯, 費玥 申請人:上海大學