CN109510665A - 一种超宽带可调节延时组合光传输系统 - Google Patents
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Abstract
一种涉及微波信号传输技术领域的超宽带可调节延时组合光传输系统,所述系统由射频光调制器、光隔离器、延时组合光传输电路、末级光纤放大模块和射频光解调器按序连接而成,其中:延时组合光传输电路以多个光开关依次间隔连接不同延时长度的零色散补偿光纤,且每相邻两光开关之间的零色散补偿光纤均并联有一光衰减器;所述的延时组合光传输电路中部设有并联第一光纤放大模块和一光衰减器的两光开关;所述系统不但能够解决布里渊散射带来的微波信号的非线性效应,同时还能够有效降低整体系统的应用成本。
Description
技术领域
本发明涉及微波信号传输技术领域,尤其是涉及一种超宽带可调节延时组合光传输系统。
背景技术
公知的,随着高容量信息技术需求的快速发展,微波通信面临的问题越来越突出,其主要在于微波传输介质对于高频微波进行长距离传输时具有很大的损耗,从而导致使用频率的高频扩展受限,同时,由于光纤通信具有体积小、重量轻、频宽带的特点,因此随着微波与光学技术的发展,目前出现了一种将两者结合起来的传输技术,即微波信号光纤传输技术;目前,微波光纤传输系统主要由电/光转换器件、光/电转换器件、微波驱动器件以及光纤组成;微波激光器及电光调制器完成微波信号的电光转换功能,光电探测器完成调制光信号的光电转换功能,微波驱动器件的作用是将微波信号驱动到合适的电平输出或调制,光纤是光调制信号的传输介质;
在实际应用中,现有微波信号长延时光纤传输系统信号的传输带宽一般不超过6GHz,而且是单一的延时传输,微波信号经过光调制模块后直接加入EDFA,即光纤放大器,在光解调模块的前端加入FRA,即拉曼放大器,以及DCM模块,从而实现信号的长延时光纤传输,如附图1所示;在现有的微波信号光传输系统中,由于采用的普通光纤传输的最大SBS,即受激布里渊散射门限为8dBm,而预放的参铒光纤放大器输出光功率一般大于18dBm,因此微波信号在光纤中传输时会出现严重的布里渊散射,即注入光纤中的光功率从零开始增加,当光功率很小时,光线中不产生非线性过程,当注入光纤功率增加到超过某一阈值光功率后,光纤中会出现非线性现象,这一现象就是布里渊散射,布里渊散射最终会引起整个系统的非线性,从而限制传输距离,同时该系统的非线性问题会直接导致传输信号的带宽较窄;此外,现有的微波信号光传输系统在应用时是根据所要延时传输的长度而设置对应长度的光纤的,即进行10km传输时就设置10km长度的光纤,进行100km传输时就设置100km长度的光纤,由于其需要单独设置对应长度的光纤才能实现相应的长距离传输,因此其存在有应用成本较高的技术难题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足,本发明公开了一种超宽带可调节延时组合光传输系统,所述系统能够有效的解决因布里渊散射带来的微波信号的非线性效应问题。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种超宽带可调节延时组合光传输系统,所述系统由射频光调制器、光隔离器、延时组合光传输电路、末级光纤放大模块和射频光解调器按序连接而成,其中:延时组合光传输电路以多个光开关依次间隔连接不同延时长度的零色散补偿光纤,且每相邻两光开关之间的零色散补偿光纤均并联有一光衰减器;所述的延时组合光传输电路中部设有并联第一光纤放大模块和一光衰减器的两光开关。
优选的,所述的延时组合光传输电路为:第一光开关的输入与光隔离器输出对应连接,第一光开关通过40km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第二光开关的两路输入,第二光开关通过10km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第三光开关的两路输入,第三光开关通过第一光纤放大模块和光衰减器两路输出对应连接第四光开关的两路输入,第四光开关通过30km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第五光开关的两路输入,第五光开关通过20km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第六光开关的两路输入,第六光开关的输出对应与末级光纤放大模块的输入连接。
优选的,所述的延时组合光传输电路中对应位于在各光开关之间的零色散补偿光纤能够以任意的顺序设置。
优选的,所述的末级光纤放大模块和第一光纤放大模块设为参铒光纤放大器或拉曼光光纤放大器。
优选的,所述的射频光调制器接收的微波信号为100MHz-12GHz,所述的第一光开关入纤光功率小于7dBm,所述的第二光开关的入纤光功率小于14 dBm,所述的第三光开关的入纤光功率小于19dBm,所述的第四光开关的入纤光功率小于7dBm,所述的第五光开关的入纤光功率小于18dBm,所述的第六光开关的入纤光功率小于26dBm,所述的射频光解调器接收的光功率小于10 dBm。
由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明公开的超宽带可调节延时组合光传输系统采用不同延时长度的零色散补偿光纤组成的延时组合光传输电路来实现不同的延时功能,其能够在保证入纤光功率小于7dBm情况下,使延时后的光信号再经过高增益的光纤放大模块达到超宽带微波信号的传输,以及不同延时组合信号在长距离光纤传输中带来的非线性现象,从而有效的实现了更远距离的光纤传输,其不但解决了布里渊散射带来的微波信号的非线性效应,同时还能够通过延时组合光传输电路中不同延时长度的零色散补偿光纤的搭配组合,来有效降低整体系统的应用成本,从而有效解决了现有技术在长距离传输时需要设置60km和100km长度光纤的高成本技术难题。经过多数次实际验证和试验,所述系统能够实现 100MHz~12GHz超宽带信号10km、20km、30km、40km、60km、100km不同延时的无中继光纤传输,信号增益>0dB,增益平坦度≤±2dB,其极具大力推广和实际应用的价值。
附图说明
图1为现有的微波信号单一长延时光纤传输系统传输示意图;
图2为所述系统的传输示意图;
图3为所述系统10km传输示意图;
图4为所述系统20km传输示意图;
图5为所述系统30km传输示意图;
图6为所述系统40km传输示意图;
图7为所述系统60km传输示意图;
图8为所述系统100km传输示意图。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明,公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图2,所述的超宽带可调节延时组合光传输系统由射频光调制器、光隔离器、延时组合光传输电路、末级光纤放大模块和射频光解调器按序连接而成,即射频光调制器将接收到的微波信号进行光调制后,把光信号传输给光隔离器,光隔离器对光信号进行光滤波处理后,把光信号传输给延时组合光传输电路,延时组合光传输电路对光信号进行相应距离的延时后,把信号传输给末级光纤放大模块,末级光纤放大模块对信号进行相应放大后,再通过射频光解调器还原出相应的微波信号;其中:延时组合光传输电路以多个光开关依次间隔连接不同延时长度的零色散补偿光纤,且每相邻两光开关之间的零色散补偿光纤均并联有一光衰减器,为避免长距离传输时出现光信号减弱的问题,能够在延时组合光传输电路中部设有并联第一光纤放大模块和一光衰减器的两光开关,从而能够在长距离传输时通过第一光纤放大模块来放大光信号,或者在相应的短距离传输时通过光衰减器传输光信号;根据需要,所述的末级光纤放大模块和第一光纤放大模块能够采用参铒光纤放大器或拉曼光光纤放大器;
根据需要,所述的延时组合光传输电路为:第一光开关的输入与光隔离器输出对应连接,第一光开关通过40km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第二光开关的两路输入,第二光开关通过10km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第三光开关的两路输入,第三光开关通过第一光纤放大模块和光衰减器两路输出对应连接第四光开关的两路输入,第四光开关通过30km 零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第五光开关的两路输入,第五光开关通过20km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第六光开关的两路输入,第六光开关的输出对应与末级光纤放大模块的输入连接;
在实际应用中,当需要进行10km传输时,参见附图3,只需通过操作相应的光开关,使光信号只通过10km零色散补偿光纤即可;当需要进行20km传输时,参见附图4,只需通过操作相应的光开关,使光信号只通过20km零色散补偿光纤即可;当需要进行30km传输时,参见附图5,只需通过操作相应的光开关,使光信号只通过30km零色散补偿光纤即可;当需要进行40km传输时,参见附图6,只需通过操作相应的光开关,使光信号只通过40km零色散补偿光纤即可;当需要进行60km传输时,参见附图7,只需通过操作相应的光开关,使光信号只通过40km+20km的零色散补偿光纤及第一光纤放大模块即可;当需要进行100km传输时,参见附图8,只需通过操作光开关,使光信号依次通过全部的零色散补偿光纤及第一光纤放大模块即可;此外,结合实际应用中的不同情况,所述的延时组合光传输电路中对应位于在各光开关之间的零色散补偿光纤能够以任意的顺序设置,例如:按10km、40km、20km、30km的顺序设置,或是按40km、30km、20km、10km的顺序设置,或是按30km、20km、10km、40km 的顺序设置,或是按20km、10km、30km、40km的顺序设置,或是按30km、10km、 40km、20km的顺序设置等等,即在实际应用中对不同长度的零色散补偿光纤的放置位置是无固定要求的,只要能够通过切换相应的光开关达到组合出相应的长度即可。
实施本发明所述的超宽带可调节延时组合光传输系统时,以100km传输为例,参见附图8,将所有光开关切换至40km、10km、30km及20km光纤上,此时所有光衰减器空置,射频光调制器接收的微波信号为100MHz-12GHz,为了减小光传输过程造成的非线性过大,当传输大于50km后,进入到射频光调制器的入纤光功率极限值不超过8dBm,最大输入功率选择6-7dBm;滤波后光信号依次经相应的光开关进入到第一光纤放大模块,此过程中:第一光开关入纤光功率小于7dBm,第二光开关的入纤光功率小于14dBm,第三光开关的入纤光功率小于19dBm,然后,经第一光纤放大模块放大的光信号再依次经相应的光开关进入到末级光纤放大模块,此过程中:第四光开关的入纤光功率小于7dBm,第五光开关的入纤光功率小于18dBm,第六光开关的入纤光功率小于26 dBm,然后,末级光纤放大模块向射频光解调器传输光功率小于10dBm的延时信号,最终由射频光解调器还原出100MHz-12GHz的微波信号;当需要进行其他距离传输时,只需通过控制相应的光开关,使光信号依次通过相应的零色散补偿光纤即可。
本发明未详述部分为现有技术。
Claims (5)
1.一种超宽带可调节延时组合光传输系统,其特征是:所述系统由射频光调制器、光隔离器、延时组合光传输电路、末级光纤放大模块和射频光解调器按序连接而成,其中:延时组合光传输电路以多个光开关依次间隔连接不同延时长度的零色散补偿光纤,且每相邻两光开关之间的零色散补偿光纤均并联有一光衰减器;所述的延时组合光传输电路中部设有并联第一光纤放大模块和一光衰减器的两光开关。
2.如权利要求1所述的超宽带可调节延时组合光传输系统,其特征是:所述的延时组合光传输电路为:第一光开关的输入与光隔离器输出对应连接,第一光开关通过40km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第二光开关的两路输入,第二光开关通过10km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第三光开关的两路输入,第三光开关通过第一光纤放大模块和光衰减器两路输出对应连接第四光开关的两路输入,第四光开关通过30km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第五光开关的两路输入,第五光开关通过20km零色散补偿光纤和光衰减器两路输出对应连接第六光开关的两路输入,第六光开关的输出对应与末级光纤放大模块的输入连接。
3.如权利要求1或2任一所述的超宽带可调节延时组合光传输系统,其特征是:所述的延时组合光传输电路中对应位于在各光开关之间的不同延时长度的零色散补偿光纤能够以任意的顺序设置。
4.如权利要求1或2任一所述的超宽带可调节延时组合光传输系统,其特征是:所述的末级光纤放大模块和第一光纤放大模块设为参铒光纤放大器或拉曼光光纤放大器。
5.如权利要求1或2任一所述的超宽带可调节延时组合光传输系统,其特征是:所述的射频光调制器接收的微波信号为100MHz-12GHz,所述的第一光开关入纤光功率小于7dBm,所述的第二光开关的入纤光功率小于14dBm,所述的第三光开关的入纤光功率小于19dBm,所述的第四光开关的入纤光功率小于7dBm,所述的第五光开关的入纤光功率小于18dBm,所述的第六光开关的入纤光功率小于26dBm,所述的射频光解调器接收的光功率小于10dBm。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190322 |
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