CN110224764B - 基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 - Google Patents
基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110224764B CN110224764B CN201910512822.0A CN201910512822A CN110224764B CN 110224764 B CN110224764 B CN 110224764B CN 201910512822 A CN201910512822 A CN 201910512822A CN 110224764 B CN110224764 B CN 110224764B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- carrier
- terahertz
- optical
- vector
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 240000005523 Peganum harmala Species 0.000 title claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 4
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 2
- 238000001378 electrochemiluminescence detection Methods 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/90—Non-optical transmission systems, e.g. transmission systems employing non-photonic corpuscular radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
本发明属于矢量太赫兹信号技术领域，具体一种基于ISB和多载波使用PM和IM生成矢量太赫兹信号的方法。本发明方法包括使用单个的相位调制器生成多载波，通过光滤波器或者波长选择开关，筛选出频段差在太赫兹量级的信号和载波，通过拍频的方式生成矢量太赫兹信号。本发明只使用一个相位调制器，并不需要两个ECL，结构简单，降低了系统复杂度，并且通过精准滤波和拍频得到太赫兹信号。为未来优化太赫兹通信提供了创新思路。
Description
技术领域
本发明属于矢量太赫兹信号技术领域，具体涉及生成矢量太赫兹信号的方法。
背景技术
单边带可以缓解光纤色散带来的不良效应，并且能够降低衰减效应带来的不良后果，所以单边带在通信中的研究越来越火热。光的独立边带这种调制方式使得在信号的两个边带都能够携带不一样的信息，极大地提升了系统的传输效率。所以越来越多的研究人员考虑在通信的传输中使用O-ISB（optical-independentsideband）。
多载波的生成也是今年来的一个研究热点，基于多光载频和相位锁定载波的超级信道是未来光速光通信网络的一个方向。相干光的生成和锁频多载波是实现超级信道的关键技术，目前为止有三种不同的多载波生成方式，分别是超连续谱、级联的相位和强度调制器，以及循环频偏器。
因此，本发明提出一种新的矢量太赫兹波的生成方式，即使用单个的相位调制器生成多载波，并且通过光滤波器或者波长选择开关，筛选出频段差在太赫兹量级的信号和载波，通过拍频的方式生成矢量太赫兹信号，结合光独立边带的优势，提升系统的容量。这种方式可以降低以往达到同种效果的成本，并且简单易操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低、操作简单的只使用一个ECL和一个PM生成太赫兹信号的方法。
本发明提供的生成太赫兹信号的方法，使用单个的相位调制器生成多载波，并且通过光滤波器或者波长选择开关，筛选出频段差在太赫兹量级的信号和载波，通过拍频的方式生成矢量太赫兹信号，具体步骤如下：
（1）首先，产生需要的数据信号：
；
A和B均为基带信号，f1和f2均为基带信号所进行的上变频的频率；
（2）其次，使用一个ECL外腔激光器、一个频率为87GHz的正弦波发生器、电放大器、相位调制器，生成频率间隔为87GHz的光载波；
（3）然后，使用保偏掺铒光纤放大器进行偏振的控制；将数字信号使用I/Q调制器进行调制，生成O-ISB信号，此时得到多载波携带O-ISB信号；经过EDFA和波长选择开关，选取出相距4个87GHz的一个光载波、一个上边带和一个下边带；下边带的数据带宽为26GHz，上边带的数据带宽为20GHz；再使用光混频器进行拍频，得到392GHz的太赫兹信号，进行传输。
相应于上述方法，本发明还涉及生成太赫兹信号的系统，该系统包括：多载波生成端，光独立边带调制端，矢量太赫兹信号生成端；其中：
所述多载波生成端，其包括：外腔激光器，用于产生光信号；一个正弦波生成器，用于生成电正弦波；一个电放大器，为生成可以使用的光载波提供足够的功率；一个相位调制器，用于对光载波的相位移位；
所述光独立边带调制端，其包括：任意波形生成器AWG，用于将数字信号转化成模拟信号；I/Q调制器，用于ISB的调制；
所述矢量太赫兹信号生成端，其包括：波长选择开关WSS，根据频谱选择间隔在太赫兹频率间距的信号和载波；光混频器，用于进行信号的拍频，生成最终的矢量太赫兹信号。
所述多载波生成端的工作流程为：
生成的正弦波先经过电放大器进行信号的放大，相位调制器根据正弦波的频率进行带宽内的光谱的频率搬移，生成强度不同的光频梳。
所述光独立边带调制端的工作流程为：
将生成的多载波与基带的独立边带信号的实部和虚部共同作用于I/Q调制器，生成多载波携带ISB的信号。
所述矢量太赫兹信号生成端的工作流程为：
将生成的多载波ISB信号筛选出间隔具有太赫兹频率间距的载波和信号，并使用光混频器进行拍频，得到无线矢量太赫兹波信号。
本发明只利用一个PM，一个I/Q调制器，降低了系统复杂度，易于实现，且实现了太赫兹波段的通信。
附图说明
图1是本发明的多载波生成端结构示意图。
图2是本发明的光独立边带调制端结构示意图。
图3是本发明的矢量太赫兹信号生成端结构示意图。
图4是本发明的结构示意图。
图中标号：1-外腔激光器ECL，2-正弦波生成器，3-电放大器EA，4-相位调制器PM，5-保偏掺铒光纤放大器PM-EDFA，6-任意波形生成器AWG，7-直流偏置DC，8-I/Q调制器，9-掺铒光纤放大器EDFA，10-波长选择开关WSS，11-光混频器，12-多载波生成端，13-光独立边带调制端，14-矢量太赫兹信号生成端。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，对本发明作进一步说明。
本发明系统包括：多载波生成端，光独立边带调制端，矢量太赫兹信号生成端。
所述多载波生成端如图1所示，各部件及功能分别说明如下：
外腔激光器（ECL）1，产生1552.316 nm 的CW 波，正弦波发生器2，用来生成87GHz的正弦波信号，电放大器EA3，提供足够的功率使得可用光载波的数量尽可能的多，相位调制器PM4，用来生成间隔为87GHz的光多载波（光频梳）。
所述光独立边带调制端如图2所示，各部件及功能分别说明如下：
保偏光纤放大器5，保持光载波偏振状态，AWG6，将数字信号变成模拟信号，DC7，直流偏置，I/Q调制器8，将基带的信号调制成光信号，生成O-ISB。
所述矢量太赫兹信号生成端如图3所示，各部件及功能分别说明如下：
EDFA9，补偿多载波O-ISB信号的衰减，波长选择开关WSS10，选择出频率间隔392GHz的信号和载波，光混频器11，产生矢量太赫兹信号。
所述的矢量毫米波信号传输系统具体连接方式如下：
多载波生成端12中的各部件连接方式如下：
除了外腔激光器和相位调制器之间线为光纤，所有器件均是使用电缆相连；
光独立边带调制端13中的各部件连接方式如下：
AWG的输出端和EA的输入输出端以及PM的输入端使用电缆相连。其余各部件均为光纤连接；
矢量太赫兹信号生成端14中的各部件连接方式如下：
所有的器件均使用光纤连接。
本发明的优点是只使用单个PQ和I/Q调制器，能降低生成太赫兹信号的成本，增加了矢量太赫兹信号的灵活度，且容易实现。
Claims (2)
1.一种基于ISB和多载波使用PM和IM生成矢量太赫兹信号的方法，其特征在于，使用单个的相位调制器生成多载波，通过光滤波器或者波长选择开关，筛选出频段差在太赫兹量级的信号和载波，通过拍频的方式生成矢量太赫兹信号，具体步骤如下：
（1）首先，产生需要的数据信号：
；
A和B均为基带信号，f1和f2均为基带信号所进行的上变频的频率；
（2）其次，使用一个ECL外腔激光器、一个频率为87GHz的正弦波发生器、电放大器、相位调制器，生成频率间隔为87GHz的光载波；
（3）然后，使用保偏掺铒光纤放大器进行偏振的控制；将数字信号使用I/Q调制器进行调制，生成O-ISB信号，此时得到多载波携带O-ISB信号；经过EDFA和波长选择开关，选取出相距4个87GHz的一个光载波、一个上边带和一个下边带；下边带的数据带宽为26GHz，上边带的数据带宽为20GHz；再使用光混频器进行拍频，得到392GHz的太赫兹信号，进行传输。
2.一种基于权利要求1所述方法的生成矢量太赫兹信号的系统，其特征在于，包括：多载波生成端，光独立边带调制端，矢量太赫兹信号生成端；其中：
所述多载波生成端包括：外腔激光器，用于产生光信号；一个正弦波生成器，用于生成电正弦波；一个电放大器，为生成可以使用的光载波提供足够的功率；一个相位调制器，用于对光载波的相位移位；
所述光独立边带调制端包括：任意波形生成器AWG，用于将数字信号转化成模拟信号；I/Q调制器，用于ISB的调制；
所述矢量太赫兹信号生成端包括：波长选择开关，根据频谱选择间隔在太赫兹频率间距的信号和载波；光混频器，用于进行信号的拍频，生成最终的矢量太赫兹信号；
所述多载波生成端的工作流程为：
生成的正弦波先经过电放大器进行信号的放大，相位调制器根据正弦波的频率进行带宽内的光谱的频率搬移，生成强度不同的光频梳；
所述光独立边带调制端的工作流程为：
将生成的多载波与基带的独立边带信号的实部和虚部共同作用于I/Q调制器，生成多载波携带ISB的信号；
所述矢量太赫兹信号生成端的工作流程为：
将生成的多载波ISB信号筛选出间隔具有太赫兹频率间距的载波和信号，并使用光混频器进行拍频，得到无线矢量太赫兹波信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910512822.0A CN110224764B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910512822.0A CN110224764B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110224764A CN110224764A (zh) | 2019-09-10 |
| CN110224764B true CN110224764B (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=67816985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910512822.0A Active CN110224764B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110224764B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111224720B (zh) * | 2020-02-25 | 2021-09-03 | 西安邮电大学 | 双强度调制器级联的太赫兹矢量信号生成系统及方法 |
| CN111327364B (zh) * | 2020-02-25 | 2022-02-08 | 西安邮电大学 | 强度调制器和iq调制器级联的矢量信号生成系统及方法 |
| CN111585660B (zh) * | 2020-04-20 | 2022-12-16 | 复旦大学 | 基于双极化mzm调制器的太赫兹波信号发生器及通信系统 |
| CN111614402B (zh) * | 2020-04-23 | 2022-06-14 | 复旦大学 | 基于二进制驱动单调制器的太赫兹pam-4信号发生系统及方法 |
| CN111965915A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-20 | 北京邮电大学 | 基于光学频率梳的太赫兹波信号生成系统及方法 |
| CN112415829B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-09-30 | 北京邮电大学 | 基于马赫增德尔调制器的太赫兹波信号生成方法及装置 |
| CN112564813B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-09-02 | 北京邮电大学 | 基于预编码的相位调制器的太赫兹波信号生成方法及装置 |
| CN112994803B (zh) * | 2021-02-19 | 2022-02-08 | 西安邮电大学 | 一种光子辅助矢量太赫兹信号通信系统 |
| CN115037581B (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-04 | 成都众享天地网络科技有限公司 | 一种独立边带isb信号的仿真方法 |
| CN118157771B (zh) * | 2024-03-27 | 2024-11-08 | 北京邮电大学 | 基于抗非线性svm的几何整形单载波光子太赫兹通信系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101692627A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-04-07 | 复旦大学 | 基于双级单边带调制产生光纤载太赫兹信号的系统 |
| CN103884922A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-25 | 中国科学院紫金山天文台 | 单接收机太赫兹矢量场形测量装置及其测量方法 |
| CN106100750A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 复旦大学 | 采用基于i/q调制器的光独立边带调制的2×2 mimo光纤无线融合方法和系统 |
| US9509123B2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-11-29 | Board Of Regents The University Of Texas System | Generating terahertz frequency combs from quantum cascade lasers using nonlinear frequency mixing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070229937A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Lothar Benedict Josef Moeller | Inexpensive terahertz wave generator |
| JP2014029478A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-02-13 | Canon Inc | テラヘルツ波発生素子、テラヘルツ波検出素子、及びテラヘルツ時間領域分光装置 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910512822.0A patent/CN110224764B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101692627A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-04-07 | 复旦大学 | 基于双级单边带调制产生光纤载太赫兹信号的系统 |
| CN103884922A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-25 | 中国科学院紫金山天文台 | 单接收机太赫兹矢量场形测量装置及其测量方法 |
| US9509123B2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-11-29 | Board Of Regents The University Of Texas System | Generating terahertz frequency combs from quantum cascade lasers using nonlinear frequency mixing |
| CN106100750A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 复旦大学 | 采用基于i/q调制器的光独立边带调制的2×2 mimo光纤无线融合方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Fiber-THz-Fiber Link for THz Signal Transmission";Can Wang ET AL;《IEEE》;20180227;全文 * |
| 基于液晶空间光调制器的太赫兹波频谱调制;于凯强等;《光谱学与光谱分析》;20150515(第05期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110224764A (zh) | 2019-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110224764B (zh) | 基于isb和多载波使用pm和im生成矢量太赫兹信号的方法 | |
| JP5803164B2 (ja) | 光送信器 | |
| CN101090300B (zh) | 在光载无线通信系统中产生和传输多波段信号的方法 | |
| CN110212987A (zh) | 基于频谱拼接的射频线性调频信号生成方法及装置 | |
| CN103595477B (zh) | 数据信号上变频方法和装置 | |
| CN110289912A (zh) | 一种基于级联光外调制器的多频率矢量毫米波发生系统 | |
| CN110166136A (zh) | 基于双臂推挽光强度调制器的矢量毫米波发生器 | |
| CN112994803B (zh) | 一种光子辅助矢量太赫兹信号通信系统 | |
| CN103220045A (zh) | 基于强度调制循环移频梳状谱发生系统及其应用方法 | |
| JP2011501618A (ja) | 光−ミリメートル波変換 | |
| CN110266389A (zh) | 以单i/q调制器产生两独立边带的矢量毫米波信号的方法 | |
| Zhou et al. | Four sub-channel single sideband generation of vector mm-wave based on an I/Q modulator | |
| CN205610652U (zh) | 基于光频率梳的超高速空间相干光通信系统 | |
| Nadal et al. | Programmable SDN-enabled S-BVT based on hybrid electro-optical MCM | |
| CN101562482B (zh) | 光纤无线通信系统及其下行链路多业务毫米波的产生方法 | |
| JP2005353769A (ja) | 周波数可変ミリ波光源とその光ミリ波信号発生方法 | |
| CN111917475B (zh) | 基于单个调制器同时提供有线和单边带无线业务的系统 | |
| JP4637014B2 (ja) | ミリ波無線通信システム、ミリ波無線通信方法 | |
| JP3770599B2 (ja) | 光無線システム及び無線基地局 | |
| CN214045681U (zh) | 基于微波光子学的奈奎斯特差分正交振幅调制全光信道变换装置 | |
| CN107819514A (zh) | 一种大容量光纤‑轨道角动量波融合系统 | |
| CN111901040B (zh) | 基于单个调制器产生多路无线和有线信号的系统 | |
| JP5385858B2 (ja) | 光直交周波数分割多重光信号の生成方法及び生成装置 | |
| CN106877940B (zh) | 一种光信号发射端及毫米波光载无线通信系统 | |
| Zhu et al. | Optical comb-enabled cost-effective ROADM scheme for elastic optical networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |