CN104283616B - 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法 - Google Patents

基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104283616B
CN104283616B CN201310285873.7A CN201310285873A CN104283616B CN 104283616 B CN104283616 B CN 104283616B CN 201310285873 A CN201310285873 A CN 201310285873A CN 104283616 B CN104283616 B CN 104283616B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light wave
time delay
true time
radiofrequency signal
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310285873.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104283616A (zh
Inventor
黄善国
高欣璐
魏永峰
汪茜
高超
张旭锴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority to CN201310285873.7A priority Critical patent/CN104283616B/zh
Publication of CN104283616A publication Critical patent/CN104283616A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104283616B publication Critical patent/CN104283616B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法。所述系统包括:用射频信号调制特定波长的光波,相同波长的经过调制的光波经过光真延时单元产生符合OAM态要求的螺旋形相位,然后由天线发送;在无线空间中传输的具有不同OAM态的射频信号彼此正交;天线接收具有OAM态的射频信号,用接收后的射频信号调制光波,再由光真延时单元对该光波做相位补偿以使相同波长的光波相位相同,解调所述光波恢复射频信号。本发明可以有效的提高无线通信系统的容量和效率。

Description

基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法。
背景技术
量子光学中,角动量作为一个基本物理量可以分为自旋角动量(SAM)和轨道角动量(OAM)。1992年,Allen提出螺旋形相位波束的方位角项包含有垂直于光的传播方向的OAM态分量。螺旋形波振面的光束已经经过了数十年的研究,至今OAM的应用主要涉及光域处理、光学捕获、光镊、光涡旋等领域。无限的OAM本征态可以使得一个单一的光子承载无限量的信息,所以其为光通信提供了广阔的前景。
2004年,在自由空间信息传送与通信中使用OAM的概念被首次提出,同时也成为一个研究热点。2011年,一种在自由空间光通信中利用光涡旋进行复用解复用的大容量通信方式被提出。
近期,一种利用OAM复用实现T比特自由空间数据传输的方案被提出,并表明OAM对于增加自由空间通信容量可能是一个有用的自由度。其工作的关键技术是通过四块昂贵的反射式向列型液晶空间光调制器来实现螺旋形波前和平面波前的转换。光波的电磁场基本物理性质可以转移到射频信号上,而对应产生的电磁涡旋也具有良好的应用前景。电磁涡旋可模拟实现,其中OAM是通过电相移器形成螺旋形相位分布的圆形天线阵列产生的。该技术虽然产生了OAM态的RF信号即电磁涡旋,但类似电相移器的电气元件的指向精度有误差,并且在较大的传输带宽下因电相移器指向不准而导致性能急剧恶化,所以会限制频谱带宽和相移分辨率。
发明内容
为了克服电相移器的分辨率误差以及对带宽的限制,本发明公开了基于光真延时(Optical True Time Delay,简称OTTD)来产生和消除射频信号的OAM的方法和系统。用射频信号调制特定波长的光波,调制后的相同波长的光波经过OTTD单元产生符合OAM态要求的螺旋形相位,然后由天线发送;在无线空间中传输的具有所述相位的射频信号具有OAM,不同的OAM彼此正交;天线接收具有OAM态的射频信号,接收后的射频信号被调制成具有螺旋形相位的光波,由OTTD单元对所述光波做相位补偿后使相同波长的相位相同,解调所述光波恢复射频信号。本发明同时公开了支持相同频率上多个射频信号的OAM的复用和解复用的方法和系统。所述OAM态垂直于射频信号在自由空间的传播方向。
为实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种基于光真延时的对射频信号整形的发送系统,所述发送系统包括:光源,用于产生特定波长的光波;电光调制器(EOM),所述电光调制器用第一射频信号调制所述光源产生的光波;分光器(OpticalSpliter)和光真延时链路,所述分光器把经电光调制器调制后的光波送至所述光真延时链路,相同波长的所述光波通过所述光真延时链路后的时延差呈符合对应OAM的要求;光电探测器(PD),所述光电探测器把通过所述光真延时链路的所述光波解调恢复为第二射频信号;天线,以及用于发送第二射频信号的天线。
进一步的,由于具有不同轨道量子数的OAM态的射频信号具有正交性,并且具有上述正交性的射频信号在空间内长距离传输的物理可行性已经被试验证实,所以根据本发明可实现基于OTTD的频率复用系统。
在前述公布的发送系统基础上,所述频率复用系统可具有多个光源、多个EOM、光放大器以及耦合器等。所述频率复用系统的每个光源发出波长不同的光波,每个电光调制器用频率相同携带信息不同的RF信号调制对应的光源发出的光,其中每种波长对应一种OAM态的轨道量子数,所述耦合器把各路光波耦合成一路并经光放大器放大后送给分光器,再经过光真延时链路和光电探测器,最后被天线发送。
根据本发明的第二方面,提供了一种基于光真延时的接收具有OAM态的射频信号的接收系统,所述接收系统包括:天线,用于接收射频信号,接收后的射频信号是第二射频信号;光源,用于产生特定波长的光波;电光调制器(EOM),把所述第二射频信号调制成光波信号;光真延时链路和第一耦合器(first Combiner),所述光真延时链路用于补偿通过所述光真延时链路的光波的相位差,所述第一耦合器耦合经过所述光真延时链路的光波;光电探测器(PD),所述光电探测器解调所述耦合器输出的光波,将其恢复为第一射频信号。
在前述公布的根据本发明的接收系统基础上,可实现基于OTTD的频率解复用系统。所述频率解复用系统可具有多个光源、第二耦合器、分光器、波分解复用器和多个PD。所述频率解复用系统的每个光源发出波长不同的光波,各路光波经过第二耦合器耦合后由分光器输出到各个EOM,第二射频信号在EOM中调制来自分光器的光波,调制后的光波经过光真延时链路以及第一耦合器,再经波分解复用器分为不同波长的光信号并各自经过PD,还原成第一射频信号。
优选的,本发明所采用的光源可以是可调谐(TLS)光源。
优选的,本发明所采用的光真延时链路可以是高色散光纤和普通均匀光纤级联所构成的链路。
可替换的,本发明所采用的光真延时链路可由光纤光栅级联、啁啾光纤光栅、高色散光纤和光开关等构成。
根据本发明的一个方面,提供了一种基于光真延时的使射频信号产生OAM态的方法。所述方法包括:用第一射频信号调制选定波长的光波,调制输出后的光波经分光器被送至OTTD链路;所述OTTD延时链路使通过其上的相同波长的光波的延时符合对应OAM态的要求;所述光波又被解调成第二射频信号,并通过天线发送。
进一步的,根据本发明的一个方面,提供了在通信通信系统中的一种基于OTTD的频率复用方法。
在上述使射频信号产生OAM态的方法中,用多个承载不同信息的射频信号调制不同波长的光波,使调制后的所述光波经由耦合器耦合后再由分光器送至OTTD链路;使相同波长的所述光波经过所述OTTD链路后的相位符合产生OAM态的螺旋形相位要求,并且使不同波长的所述光波对应的OAM态的轨道量子数不同;经过所述OTTD链路的光波由天线发送。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于光真延时的消除射频信号的OAM态的方法。所述方法包括:由天线接收射频信号,调制后的射频信号是第二射频信号;用每路所述第二射频信号调制光波,所述光波要根据对应OAM态的轨道量子数来选择;被调制的所述光波经过OTTD链路实现相位补偿,使得OTTD链路末端输出的相同波长的光波相位相同;所述光波经过耦合后再被解调成第一射频信号。
进一步的,根据本发明的一个方面,提供了在通信通信系统中的一种基于OTTD的频率解复用方法。
在上述消除射频信号的OAM态的方法中,用每路所述第二射频信号调制由多路光波耦合而成的光波;调制后的光波被送入OTTD链路,使得在所述OTTD链路末端相同波长的光波具有相同的相位;所述光波经耦合后再被分解为不同波长的光波;每种波长的光波经解调恢复为第一射频信号。
附图说明
图中相同的标记代表相同或相似的部件。
图1示出了根据本发明的一个优选实施方式的基于OTTD的对射频信号整形的发送和接收系统,其中,图1(a)示出了根据本发明的一个优选实施方式的基于OTTD的使射频信号产生OAM态的发送系统;图1(b)示出了根据本发明的一个优选实施方式的基于OTTD的消除射频信号OAM态的接收系统;
图2示出了根据本发明的一个优选实施方式的不同量子数OAM态复用系统的结构图;
图3示出了根据本发明的一个优选实施方式的不同量子数OAM态解复用系统的结构图;
图4是根据本发明的一个优选实施方式的不同量子数OAM态的复用和解复用流程图。
附图标记说明
1 光源 2 电光探测器(EOM)
3 耦合器(Combiner) 4 分光器(Optical Splitter)
5 光真延时链路 6 光电探测器(PD)
7 天线阵元 8 EDFA
9 波分解复用器
RF1 第一射频信号 RF2 第二射频信号
RF3 自由空间的射频信号
S01 用携带不同信息的同频射频信号调制不同波长的光波
S02 耦合经过调制的光波
S03 耦合后的光波经过分光器被送到光真延时链路
S04 光真延时链路使不同波长的光波产生对应不同轨道量子数QAM态的时延差
S05 对通过光真延时链路的光波做光电探测,使不同波长的光波转化为相位差不同的射频信号
S06 射频信号由天线发送,相位差不同的射频信号在自由空间生成不同轨道量子数的OAM态
S07 天线接收具有不同轨道量子数OAM态的射频信号
S08 用接收的射频信号调制耦合了多个波长的光波的光波
S09 调制后的光波经过OTTD链路补偿相位差,使相同波长的光波经过OTTD链路后的相位差相等
S10 所有通过OTTD链路的光波经耦合后由波分解复用器分为不同波长的光波
S11 不同波长的光波经过不同的光电探测器解调,恢复成携带不同信息的同频射频信号
具体实施方式
图1(a)示出了根据本发明的一个优选实施方式的基于OTTD的使射频信号产生OAM态的发送系统。
图1(a)中,从可调谐光源(TLS)1发出的波长为λ的光波在电光探测器2中被RF1调制并由(1:N)的分光器4发送至OTTD链路。
图1(a)中所示的OTTD链路5由N条高色散光纤和单模光纤级联构成,N是大于3的整数,在本实施例中N=8。每条延时线包含不同长度的高色散光纤和单模光纤。设第j条延时线中高色散光纤的长度为jΔL,其中j=1,2,...N。高色散光纤使通过的光波产生延时。可知相同波长的光波通过相邻延时线的高色散光纤部分时,高色散光纤的长度差造成所述的相邻同频光波间的延时差非常大,给应用带来诸多困难。又因为不同波长的光波通过同一段长为L的高色散光纤会产生延时差,设两个波的波长分别是λ1和λ2,其产生的延时差满足等式(1):
Δτ = ∫ λ 1 λ 2 D ( λ ) Ldλ - - - ( 1 )
因此将波长为λ0的光波设为基础光波,并使该基础波长的波通过各条延时线产生的延时线间的延时差Δτ为零,所以又在延时线上铺设了用于补偿光程的单模光纤,使波长为λ0的光波通过每个延时线的光程一致。因而波长为λ的光波通过相邻延时线延时差Δτ可根据等式(2)得到:
Δτ = ΔL ∫ λ 0 λ D HDF ( λ ) dλ - - - ( 2 )
其中DHDF(λ)是高色散光纤的色散系数,并因单模光纤的色散系数远小于高色散光纤的色散系数,故忽略不计单模光纤造成的上述延时差。由等式(2)可知,Δτ的值可以通过选择光波波长来精确控制。
图1中用三角形表示天线阵元7,N个天线阵元7等距地分布在圆周上,在本实施例中N=8。所述天线阵元7和所述延时线一一对应。如图1(a)所示,光电探测器(PD)6将N个独立的经过延时的光波信号恢复成射频RF2并放大,然后送至天线阵列。N个天线阵元7发射的RF3(图1未示出)具有不同的初始相位,相邻天线阵元7间的相位差可根据等式(3)得到:
其中fRF是RF3的频率。当时,可以实现轨道量子数为l的OAM要求的螺旋形相位分布,从而产生了轨道量子数为l的OAM态RF信号,其中l小于(N+1)/2。因为不同的轨道量子数对应不同的,所以使用不同波长的载波可以实现不同轨道量子数对应的OAM态。
图1(b)示出了根据本发明的一个优选实施方式的基于OTTD的消除射频信号OAM态的接收系统,和图1(a)所示的发送系统相对应。图1(b)所示的接收系统的也采用了天线阵元7等距摆放在圆周上的圆形天线阵列,每个天线阵元7对应的EOM2用接收到的RF2调制波长为λ的光波并送入光真延时链路5。图1(b)中的光真延时链路5也是由高色散光纤和单模光纤构成的,但延时链路5的顺序和发送系统的光真延时链路5恰好相反,以抵消发送系统引入的相位差,所以在接收系统的光真延时链路5的末端得到的波长为λ的光波的相位相同。N路相同相位的光信号通过一个(N:1)的耦合器3(第一耦合器)耦合后再经由PD6输出,恢复出RF1。
图2是不同轨道量子数的OAM态复用系统的结构图。如图2所示,为实现多OAM态的同频复用,在原有图1(a)结构的基础上增加了多个可调谐激光源1、多个EOM2、(M:1)的耦合器4和掺铒光纤放大器(EDFA)8。图2中示出了M个EOM2,每个EOM2中都用一个RF1调制一个光信号,这M个RF1同频但携带不同的信息,对应的M个光信号的波长也各不相同,所述波长根据上述等式(2)和等式(3)来选择。M路被调制的光波通过一个(M:1)耦合器3耦合,经EDFA放大后由一个(1:N)的分路器4送至光真延时链路5。在光真延时链路5上,M个波长的光波独立传输并产生不同的延时差。因此对应M个波长有M组被调制的光波信号,每组包含N个延时线上的N个信号。相邻延时线上波长为λi的光波在相邻延时线之间产生的延时差Δτi可根据上述等式(2)得到,可知对于确定的相邻高色散光纤的长度差和高色散光纤的色散系数,Δτi由λi决定。选择λi时,选择能满足的波长值,不同的i对应不同的l,从而通过PD6还原的RF2具有符合QAM态的螺旋形相位分布,当所述RF2从圆形天线阵列发送出去就产生了轨道量子数为l的OAM态。无线传输中,同频但具有不同轨道量子数的OAM态的无线射频信号RF3(图2未示出)正交,所以可实现不同轨道量子数OAM态同频RF信号的复用,也可以理解为用不同的OAM态进行编码的同频RF信号可以同时并且独立的传输。
图3是不同轨道量子数的OAM态解复用系统的结构图,可用于接收图2所示的复用系统发送的射频信号。图3与图1(b)所示接收系统相比,增加了多个TLS光源1、(M:1)的耦合器3(第二耦合器)、(1:N)分光器4、波分解复用器9和多个PD6。图3所示解复用系统的光真延时链路5同图2所示的复用系统的光真延时链路5反序。图3中,M个光源1产生的M个波长的光波通过(M:1)的耦合器3(第二耦合器)耦合,然后再通过(1:N)的分路器4分路送至N个EOM2。由天线具有螺旋形相位的同频RF2在EOM2上对M个波长进行调制。调制后的光波进入光真延时链路5,各个波长的光波都在反向的N条延时线中获得不同的延时,这些延时补偿了发送时为了生成OAM态的螺旋形相位而引入的相位差。从而在N条延时线末端得到的同一波长的光波有相同的相位。N条延时线输出的光波信号经(N:1)耦合器3(第一耦合器)之后又通过波分解复用器9,分解出的各波长信号分别通过PD6还原出M个射频信号RF1。
同时,本发明公布了基于OTTD的使射频信号产生和消除OAM的方法,所述方法包括:用第一射频信号调制选定波长的光波,调制输出后的光波经分光器被送至OTTD链路;所述OTTD链路使通过其上的相同波长的光波的延时符合对应OAM态的要求;所述光波又被解调成第二射频信号,并通过天线发送;而消除OAM的步骤基本和产生OAM的步骤相反,以消除发射端为使射频信号产生OAM而专门引入的相位差,从而恢复原始发送的第一射频信号。
图4是根据本发明的一个优选实施方式的不同量子数OAM态的复用和解复用流程图。首先是步骤S01,用携带不同信息的同频射频信号RF1调制不同波长的光波S01,所选择的波长符合经过光真延时链路后能产生符合特定OAM态需要的时延差的特点;在步骤S02,耦合经过调制的光波;在步骤S03中,使经过耦合后的光波经过分光器并被送到光真延时链路;在步骤S04中,相同波长的光波通过相邻光真延时链路产生的时延差相等,由S01可知该时延差符合与某一OAM对应的时延要求,由于对于波长不同的波所述相位差不同,因此不同波长的光波对应的OAM态不同,即不同波长的波对应不同轨道量子数的OAM;在步骤S05中,对通过每一路光真延时链路的光波分别做光电探测,使不同波长的光波转化为相位差不同的RF2;在步骤S06中,天线发送经过整形的RF2,发送后的在自由空间传输的不同波长的RF3具有不同轨道量子数的OAM,由于不同轨道量子数的OAM态间具有正交性,所以大大降低了信号间的干扰。在接收端,在步骤S07中,接收射频信号RF3,如步骤S08所示,先用各路接收到的射频信号RF2与耦合了多个波长的光波的光波分别调制以生成光波;在步骤S09,使调制后的光波经过OTTD链路,接收端的OTTD链路与发送端的次序刚好相反,因此可补偿发送端为生成螺旋形相位的RF信号而特意引入的时延差,使相同波长的光波经过接收端的OTTD链路后的相位差相等;在步骤S10中,所有通过OTTD链路的光波先耦合成一路,再由波分解复用器分为若干路不同波长的光波,每路光波由光电探测器解调,恢复成携带不同信息的同频信号。
尽管出于解释说明的目的已经公开了本发明的实施例,但是应理解为本发明不限于此,并且本领域技术人员应理解各种不偏离本发明的范围和主旨的修改、增加和替代是可能的。
相应地,任何和所有修改、变化或等效安排应考虑进本发明的范围,并且本发明的详细范围将通过随附的权利要求书公开。

Claims (16)

1.一种基于光真延时的对射频信号整形的发送系统,其特征在于所述发送系统使射频信号产生轨道角动量,所述发送系统包括:
光源,用于产生特定波长的光波;
电光调制器,所述电光调制器用第一射频信号调制所述特定波长的光波;
分光器和光真延时链路,所述分光器把经电光调制器调制后的光波送至所述光真延时链路,相同波长的所述光波通过所述光真延时链路后的时延差符合对应所述轨道角动量要求;
光电探测器,所述光电探测器解调所述光真延时链路输出的光波,将其恢复为第二射频信号;以及
天线,用于发送所述第二射频信号;
其中,所述光真延时链路由N条延时线组成,每条所述延时线由高色散光纤和用于补偿光程的单模光纤构成,使得具有基础波长的光波通过所述延时线的时延差为零,其中N是大于3的整数;
所述光源所产生的光波的波长根据所述轨道角动量对应的轨道量子数和所述基础波长来选择使得所述光波通过所述光真延时链路中相邻延时线的时延差符合对应所述轨道角动量要求。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
所述的光源是多个,每个光源发出不同波长的光波;
所述的第一射频信号是多个,每个第一射频信号是携带不同信息的同频信号;
所述的电光调制器是多个,每个电光调制器用所述第一射频信号其中之一调制多个所述光源其中之一产生的所述光波,所述第一射频信号和所述光源一一对应;以及
所述系统还包括耦合器,所述耦合器把多个经过所述电光调制器的所述光波耦合成一路,进入所述分光器和所述光真延时链路。
3.一种基于光真延时的对射频信号整形的接收系统,其特征在于所述接收系统用于接收具有轨道角动量的射频信号,所述接收系统包括:
天线,被所述天线接收后的射频信号是第二射频信号;
光源,用于产生特定波长的光波;
电光调制器,所述电光调制器利用所述第二射频信号调制所述光波;
光真延时链路和第一耦合器,所述光真延时链路用于补偿通过所述光真延时链路的光波的相位差并使相同波长的光波的相位相同,所述第一耦合器耦合经过所述光真延时链路的所述光波;以及
光电探测器,所述光电探测器解调所述耦合器输出的光波,将其恢复为第一射频信号;
其中,所述光真延时链路由N条延时线组成,每条所述延时线由高色散光纤和用于补偿光程的单模光纤构成,使得具有基础波长的光波通过所述延时线的时延差为零,其中N是大于3的整数;
所述光真延时链路中N条延时线的排列顺序与对应的发送系统中光真延时链路中N条延时线的排列顺序相反。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于:
所述的光源是多个,每个光源发出不同波长的光波;
第二耦合器,所述第二耦合器耦合所述多个光源发出的所述光波;
所述系统还包括分光器,所述分光器把经所述第二耦合器耦合的光波送到所述的光电探测器;
所述系统进一步包括波分解复用器,所述波分解复用器把经过所述第一耦合器的不同波长的所述光波分开;以及
所述电光探测器是多个,不同的电光探测器用于将不同波长的所述光波解调成携带不同信息的同频的所述第一射频信号。
5.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于:
所述分光器前设置有光放大器,进入所述分光器的所述光波要先经过所述光放大器放大,经放大后再进入分光器。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的系统,其特征在于:
所述轨道角动量的轨道量子数小于(N+1)/2;以及
所述天线是均匀排列在圆周上的圆形天线阵列。
7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的系统,其特征在于:
所述光真延时链路由光纤光栅级联、啁啾光纤光栅、高色散光纤或光开关构成。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的系统,其特征在于:
所述光源是可调谐光源。
9.一种基于光真延时的对射频信号整形的方法,其特征在于所述方法使射频信号产生轨道角动量,所述方法包括:
用第一射频信号调制特定波长的光波;
调制输出后的所述光波经分光器被送至光真延时链路;
所述光波通过所述光真延时链路后的时延差符合对应所述轨道角动量的要求;以及
通过所述光真延时链路的所述光波被解调成第二射频信号,然后由天线发送;
其中,所述光真延时链路由N条延时线组成,每条所述延时线由高色散光纤和用于补偿光程的单模光纤构成,使得具有基础波长的光波通过所述延时线的时延差为零,其中N是大于3的整数;
所述光波的波长根据所述轨道角动量对应的轨道量子数和所述基础波长来选择使得所述光波通过所述光真延时链路中相邻延时线的时延差符合对应所述轨道角动量要求。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:
所述第一射频信号是多个同频但携带不同信息的射频信号;
所述选定波长的光波是多个波长不同的光波,每个所述光波的波长根据不同的所述轨道角动量对应的轨道量子数来选择,所述多个波长不同的光波、所述第一射频信号以及所述轨道量子数中任意两者一一对应;以及
调制后的多路所述光波被耦合放大后再被输入所述分光器。
11.一种基于光真延时的对射频信号整形的方法,其特征在于所述方法用于接收具有轨道角动量的射频信号,所述方法包括:
由天线接收具有所述轨道角动量的射频信号,接收后的射频信号是第二射频信号;
用所述第二射频信号调制特定光波,所述光波要根据所述轨道角动量对应的轨道量子数和基础波长来选择;
被调制的所述光波经过光真延时链路实现相位补偿,使得在所述光真延时链路末端输出的相同波长的光波相位相同;以及
所述光波经耦合后再被解调成第一射频信号;
其中,所述光真延时链路由N条延时线组成,每条所述延时线由高色散光纤和用于补偿光程的单模光纤构成,使得具有基础波长的光波通过所述延时线的时延差为零,其中N是大于3的整数;
所述光真延时链路中N条延时线的排列顺序与对应的发送系统中光真延时链路中N条延时线的排列顺序相反。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:
用所述第二射频信号调制的所述光波由多路波长不同的光波耦合而成,每路所述波长不同的光波对应的所述轨道角动量的所述轨道量子数不同;
经过调制和耦合后的所述光波先被分解成不同波长的光波,再被解调成多个携带不同信息的同频的所述第一射频信号。
13.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于:
所述光波进入所述分光器前要先经过光放大器,经所述光放大器放大后再进入所述分光器。
14.根据权利要求9-12中任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述轨道角动量的轨道量子数小于(N+1)/2;以及
所述天线是均匀排列在圆周上的圆形天线阵元,所述天线阵元和所述光真延时链路的所述延时线一一对应。
15.根据权利要求9-12中任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述光真延时链路由光纤光栅级联、啁啾光纤光栅、高色散光纤或光开关构成。
16.根据权利要求9-12中任一权利要求所述的方法,其特征在于:
通过第一射频信号或第二射频信号调制的所述光波由可调谐光源产生。
CN201310285873.7A 2013-07-09 2013-07-09 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法 Active CN104283616B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310285873.7A CN104283616B (zh) 2013-07-09 2013-07-09 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310285873.7A CN104283616B (zh) 2013-07-09 2013-07-09 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104283616A CN104283616A (zh) 2015-01-14
CN104283616B true CN104283616B (zh) 2017-02-01

Family

ID=52258144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310285873.7A Active CN104283616B (zh) 2013-07-09 2013-07-09 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104283616B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106130654B (zh) * 2016-06-30 2018-06-29 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种涡旋电磁波产生装置及方法
CN106788735B (zh) * 2016-12-12 2019-03-05 南京理工大学 基于离散啁啾光纤光栅的可调谐真延时实验装置及方法
CN107957578B (zh) * 2017-10-31 2021-05-07 天津大学 基于波长间隔编程可控的多波长光纤光源的真延时系统
CN107819524B (zh) * 2017-11-22 2019-10-18 北京邮电大学 多重叠加态射频轨道角动量信号光控传输方法、系统
CN111130612B (zh) * 2019-12-24 2021-07-09 清华大学 电磁波量子态轨道角动量通信系统及方法
WO2023166741A1 (ja) * 2022-03-04 2023-09-07 日本電信電話株式会社 送信装置
CN114826851B (zh) * 2022-06-27 2022-10-04 之江实验室 一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761351A (en) * 1996-07-15 1998-06-02 Mcdonnell Douglas Corporation Wavelength-addressable optical time-delay network and phased array antenna incorporating the same
WO2005103782A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-03 Thales International Asia Holding Pte Ltd Optical time delay line circuit, in particular for true time delay generation of microwave phase array antennas
CN101902276A (zh) * 2010-06-24 2010-12-01 北京理工大学 一种基于光束轨道角动量的自由空间激光通信系统
CN102857318A (zh) * 2012-08-23 2013-01-02 河北工业大学 一种涡旋光束强度复用通信系统
US8400355B1 (en) * 2008-04-04 2013-03-19 Ipitek, Inc. Passive photonic dense wavelength-division multiplexing true-time-delay system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761351A (en) * 1996-07-15 1998-06-02 Mcdonnell Douglas Corporation Wavelength-addressable optical time-delay network and phased array antenna incorporating the same
WO2005103782A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-03 Thales International Asia Holding Pte Ltd Optical time delay line circuit, in particular for true time delay generation of microwave phase array antennas
US8400355B1 (en) * 2008-04-04 2013-03-19 Ipitek, Inc. Passive photonic dense wavelength-division multiplexing true-time-delay system
CN101902276A (zh) * 2010-06-24 2010-12-01 北京理工大学 一种基于光束轨道角动量的自由空间激光通信系统
CN102857318A (zh) * 2012-08-23 2013-01-02 河北工业大学 一种涡旋光束强度复用通信系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Orbital Angular Momentum in Radio—A System Study;Siavoush Mohaghegh Mohammadi et al.;《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION》;20091204;第58卷(第2期);第565-572页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104283616A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104283616B (zh) 基于光真延时的对射频信号整形的系统和方法
KR101985926B1 (ko) 편광 상태 정렬기(psa)
US9860013B2 (en) Time division multiplexed orbital angular momentum based communication
EP3064956B1 (en) Fully optically controlled phased array radar transmitter
JP2679953B2 (ja) 高密度光波長分割多重化
CN112532325B (zh) 一种多维复用的光子太赫兹通信系统
CN105871499B (zh) 基于光频率梳的超高速空间相干光通信方法和系统
KR19980081203A (ko) 스플리터가 없는 광 방송 스위치
JPH0810849B2 (ja) コヒ−レント検波を使用する光通信装置および方法
US9917651B2 (en) Feed signal generation for a phased array antenna
Kuri et al. Dispersion effects of FBG filter and optical SSB filtering in DWDM millimeter-wave fiber-radio systems
CN205610652U (zh) 基于光频率梳的超高速空间相干光通信系统
WO2015192601A1 (zh) 光信号探测与解调装置及系统
Martí et al. Microwave photonics and radio-over-fiber research
CN107819524B (zh) 多重叠加态射频轨道角动量信号光控传输方法、系统
CN111431616B (zh) 一种可调谐真延时的装置及调节方法
US6585432B1 (en) Optoelectronic communication system in turbulent medium having array of photodetectors and time compensation
CN117040575A (zh) 一种多波长调制的相干光学接收多波束形成装置及方法
JP4067937B2 (ja) 光通信システム及び光通信方法
CN215956390U (zh) 微波光子单光频率梳注入锁定的信道化接收装置
JPH09215048A (ja) 無線信号伝送用光リンク
Nagatsuma et al. 30-Gbit/s wireless transmission over 10 meters at 300 GHz
CN113612543A (zh) 微波光子单光频率梳注入锁定的信道化接收装置及方法
Rodríguez et al. Real-time measurements of an optical reconfigurable radio access unit for 5G wireless access networks
CN113541809B (zh) 一种多波段可调光生毫米波产生系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant