一種基于濾波調制器的fsk調制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于光電子、光通信領域，更具體地，設及一種基于濾波調制器的FSK調制 系統。
【背景技術】
[0002] 光通信中的主要調制格式包括：基于振幅調制的ASK(Ampl;UudeShiftIfeying， 振幅鍵控）調制，基于相位調制的PSK(phaseShiftk巧ing，相位鍵控）調制，基于頻率調 制的FSK(Rrequen巧Shiftkeying,頻率鍵控）調制，W及基于偏振的偏振調制。其中FSK 作為最近提出的一種調制模式，由于在傳輸過程中具有很高的傳輸容忍性；對于FSK信號 的解調方式僅需要光學濾波器即可，解調方便等優勢，越來越引起人們的關注。
[0003] 現有的FSK調制方式有；（1)通過調節激光器的控制電流來改變激光器的輸出頻 率，W達到不同頻率輸出的目的，但是此種方式，由于控制電流的達不到高速的變換，W及 信號響應速度的限制，FSK信號速率低于lOGb/s，無法產生高速FSK信號。（2)利用3個集 成的馬赫增德爾調制器控制，分別調制上下邊帶的模式產生，但是該種器件限于生產技藝 的水平，很難生產出此種器件。（3)利用兩個激光器或者CSRZ(CarrierSuppressedReUme toZero,載波擬制歸零碼）模式，產生兩個副載波，將副載波調制DPSK值ifferential PhaseShiftIfeying，差分相移鍵控）信號，然后將信號送入延時干設儀對DPSK解調效果， 將兩個副載波分別對應于MZDI(Mach-ZehnderDelayInterferometer,馬赫增德爾延遲干 設儀）的輸出最大值和最小值，進而產生FSK信號。但是該種方法結構比較復雜，要經過多 次調制和解調過程。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于濾波調制器的FSK調制系 統，旨在解決現有技術中FSK信號中載波頻率幅度不相等、調制速率低、誤碼率高W及系統 復雜的問題。
[0005] 本發明提供了一種基于濾波調制器的FSK調制系統，包括正弦信號發生器、激光 器、第一反相器、LiNb〇3調制器、數據信號發生器、第二反相器和濾波調制器；所述第一反 相器的輸入端連接至所述正弦信號發生器的輸出端，所述第一反相器的輸出端連接至所述 LiNb〇3調制器的上臂控制端口；所述LiNbO3調制器的輸入端連接至所述激光器的輸出端， 所述LiNb〇3調制器的下臂控制端口連接至所述正弦信號發生器的輸出端；所述第二反相器 的輸入端連接至所述數據信號發生器的輸出端，所述第二反相器的輸出端連接至所述濾波 調制器的上臂控制端，所述濾波調制器的輸入端連接至所述LiNb〇3調制器的輸出端，所述 濾波調制器的下臂控制端口連接至所述數據信號發生器的輸出端，所述濾波調制器的輸出 端作為FSK調制系統的輸出端。
[0006] 其中，工作時，所述正弦信號發生器輸出的驅動信號分為兩路，一路直接加載在所 述LiNb化調制器的下臂控制端，另一路經過反向調制后再加載到所述LiNbO3調制器的上 臂控制端，所述LiNb化調制器對激光器輸出的連續激光信號進行調制，產生載波擬制副載 波信號，此信號包含兩個副載波分量，而載波分量被擬制；此后，副載波信號進入濾波調制 器，此調制器具有濾波和調制的功能，首先進入調制器的副載波信號分兩路分別通過由FBG 構成的上下兩路通道，完成載波分離的作用，隨后在上下兩臂的強度調制器中由外部信號 的作用下進行強度調制，使光信號稱為強度禪合、頻率不同的光信號，在濾波調制器輸出端 禪合后，即為FSK信號，驅動濾波調制器的信號為數據信號，數據信號由數據信號發生器產 生，一路直接加載到濾波調制器對光波進行調制，一路經第二反相器加載到濾波調制器對 光波進行調制，因此經過兩路數據調制的上下兩臂的光載波即為幅度禪合、頻率不同的信 號光。
[0007] 其中，所述LiNb〇3調制器對激光器輸出的連續激光進行調制，其傳輸函數為：
【主權項】
1. 一種基于濾波調制器的FSK調制系統，其特征在于，包括正弦信號發生器（I)、激光 器（2)、第一反相器（3)、LiNb03調制器（4)、數據信號發生器（5)、第二反相器（6)和濾波調 制器（7); 所述第一反相器（3)的輸入端連接至所述正弦信號發生器（1)的輸出端，所述第一反 相器⑶的輸出端連接至所述LiNbO3調制器⑷的上臂控制端口； 所述LiNbO3調制器（4)的輸入端連接至所述激光器（2)的輸出端，所述LiNbO3調制器 (4)的下臂控制端口連接至所述正弦信號發生器⑴的輸出端； 所述第二反相器（6)的輸入端連接至所述數據信號發生器（5)的輸出端，所述第二反 相器（6)的輸出端連接至所述濾波調制器（7)的上臂控制端， 所述濾波調制器（7)的輸入端連接至所述LiNbO3調制器（4)的輸出端，所述濾波調制 器（7)的下臂控制端口連接至所述數據信號發生器（5)的輸出端，所述濾波調制器（7)的 輸出端作為FSK調制系統的輸出端。
2. 如權利要求1所述的FSK調制系統，其特征在于，工作時，激光器產生連續波激光進 入LiNbO3調制器（4)，LiNbO3調制器（4)在正弦信號的控制下對激光信號進行調制，產生 載波擬制副載波信號，副載波信號進入濾波調制器（7)，在濾波調制器內，副載波信號分兩 路通過由FBG構成的上、下通道完成載波分離的作用，并在在上、下兩臂的強度調制器中由 數據信號的作用下進行強度調制，使得強度耦合、頻率不同的光信號在濾波調制器（7)輸 出端耦合后輸出FSK信號；所述正弦信號由正弦信號發生器（1)產生，正弦信號分為兩路， 一路直接加載在所述LiNbO3調制器（4)的下臂控制端，另一路經過反向調制后再加載到所 述LiNbO3調制器（4)的上臂控制端；數據信號由數據信號發生器（5)產生，數據信號分為 兩路，一路直接加載到濾波調制器（7)上對光波進行調制，另一路經第二反相器（6)反向后 再加載到濾波調制器（7)上對光波進行調。
3. 如權利要求1所述的FSK調制系統，其特征在于，所述LiNbO3調制器⑷對所述激 光器（2)輸出的連續激光進行調制，其傳輸函數為：
其中，L為插入損耗，:T為LiNbO3調制器（4)的上、下兩臂的分光比，^Pupper(0、中MpperW. 分別為上~下臂的相位…⑴^⑴分別為上~下兩臂的驅動電壓^^^^為^^^調制 器的半波電壓，VB1、Vb2分別為上、下兩臂的偏置電壓。
4. 如權利要求1所述的FSK調制系統，其特征在于，所述濾波調制器（7)包括第一耦合 器（71)、第一布拉格光柵光纖（72)、第一強度調制器（73)、第二布拉格光柵光纖（74)、第二 強度調制器（75)和第二耦合器（76); 所述第一耦合器（71)的輸入端連接至所述LiNbO3調制器（4)的輸出端，所述第一布 拉格光柵光纖（72)的一端與所述第一親合器（71)的第一輸出端連接，所述第二布拉格光 柵光纖（74)的一端與所述第一親合器（71)的第二輸出端連接； 所述第一強度調制器（73)的輸入端連接至所述第一布拉格光柵光纖（72)的另一端， 所述第一強度調制器（73)的控制端作為所述濾波調制器（7)的上臂控制端與所述第二反 相器（6)的輸出端連接； 所述第二強度調制器（75)的輸入端連接至所述第二布拉格光柵光纖（74)的另一端， 所述第二強度調制器（75)的控制端作為所述濾波調制器（7)的下臂控制端與所述數據發 生器（5)的輸出端連接； 所述第二耦合器（76)的第一輸入端連接至所述第一強度調制器（73)的輸出端，所述 第二耦合器（76)的第二輸入端連接至所述第二強度調制器（75)的輸出端，所述第二耦合 器（76)的輸出端作為所述濾波調制器（7)的輸出端。
5.如權利要求4所述的FSK調制系統，其特征在于，所述第一布拉格光柵光纖（72)的 中心濾波波長與LiNbO3調制器（4)輸出的副載波的波長匹配，帶寬相等。
【專利摘要】本發明公開了一種基于濾波調制器的FSK調制系統，其能夠產生連續的FSK光信號，可以作為光學標簽或光學凈荷，FSK調制系統包括激光器、LiNbO3調制器、隨機信號發生器、正弦信號發生器、2個反相器和濾波調制器；其中激光器產生連續激光，進入LiNbO3調制器，在正弦信號的驅動下，輸出載波擬制副載波；載波擬制副載波進入濾波調制器模塊，在數據信號的驅動下進行調制，得到頻率不同、強度耦合對稱的信號光，進而耦合得到所需的FSK信號。本發明利用一個LiNbO3調制器和濾波調制器模塊實現FSK信號，相對于現有的FSK調制方式，具有信號調制穩定，外部因素影響小，各頻率分量幅度差異小，因此信號傳輸色散影響小，集成度高等優點。
【IPC分類】H04L27-12
【公開號】CN104717166
【申請號】CN201510109492
【發明人】羅風光, 楊柳, 李斌
【申請人】華中科技大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月12日