CN115549792A - 光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及光通信技术领域，特别涉及一种光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法。上述光载毫米波接收端包括：分束器，用于将接收到的光信号分束成第一路光信号和第二路光信号；其中，第一路光信号和第二路光信号均包括本振光和信号光，信号光包括第一偏振信号光和第二偏振信号光；第一解调模块，用于将第一路光信号的本振光与信号光进行相关解调，得到调制信号；第二解调模块，用于将第二路光信号的偏振态进行旋转后的本振光与信号光进行相关解调，得到调制信号。本申请实施例提供的光载毫米波接收端，可以在提升光载毫米波系统传输容量的同时，降低光载毫米波系统的投入成本、复杂度与功耗，缩短处理延时。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光通信技术领域，特别涉及一种光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法。
背景技术
随着第五代通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，简称：5G)的逐渐普及和各种互联网服务的快速发展，人类在生产生活中对于数据传输的需求日益增长，互联网月均流量已达到艾字节(exabytes，简称：EB)级别，直接承接用户与终端的接入网面临着越来越大的挑战。针对接入网接入设备众多、对成本及功耗敏感的特点以及5G技术中射频载波向更高频率的毫米波发展的趋势，光载毫米波无线系统在接入网领域吸引着越来越多的研究兴趣，面对快速增长的数据传输需求，提升光载毫米波无线系统的传输容量已成为光载毫米波的重点研究方向。
然而，相关的光载毫米波技术大多采用相干探测技术来提升光载毫米波无线系统的传输容量，但相干探测技术的引入导致光载毫米波无线系统更加复杂度、系统投入成本更高，需要配合相干探测技术使用的频偏估计、载波相位恢复等数字信号处理的存在会导致系统功耗过高、处理延时的增加，若再引入偏振这一复用维度，则需要进行包括恒模算法(Constant modulus algorithm，简称：CMA)在内的更多数字信号处理，严重阻碍了光载毫米波技术的应用和发展。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法，可以在提升光载毫米波系统传输容量的同时，降低光载毫米波系统的投入成本、复杂度与功耗，缩短处理延时。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种光载毫米波接收端，包括：分束器，用于对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号；其中，所述第一路光信号和所述第二路光信号均包括本振光和信号光，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光，所述第一偏振信号光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态正交，所述本振光的偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同；第一解调模块，用于将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光，并将所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第一偏振信号光中的调制信号；第二解调模块，用于将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光，在对所述本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第二偏振信号光中的调制信号；其中，旋转后的所述本振光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态相同。
为实现上述目的，本申请实施例还提供一种光载毫米波发射端，包括：激光器，用于发射激光；第一偏振控制器，用于对所述激光器发射的激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整，调整后的所述第一偏振态和所述第二偏振态正交；分束器，用于将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光；双偏IQ调制器，用于将射频信号调制到所述第一路光，生成信号光；其中，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光；第二偏振控制器，用于对所述第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同的本振光；合束器，用于将所述双偏IQ调制器输出的信号光与所述第二偏振控制器输出的本振光进行合束，并将合束后的光输入至光纤链路进行传输。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种光载毫米波无线系统，包括上述光载毫米波接收端和光载毫米波发射端。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种光载毫米波解调方法，所述方法包括：对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号；其中，所述第一路光信号和所述第二路光信号均包括本振光和信号光，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光，所述第一偏振信号光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态正交，所述本振光的偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同；将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光，并将所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第一偏振信号光中的调制信号；将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光，在对所述本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第二偏振信号光中的调制信号；其中，旋转后的所述本振光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态相同。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种光载毫米波调制方法，所述方法包括：对激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整；其中，调整后的所述第一偏振态和所述第二偏振态正交；将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光；将射频信号调制到所述第一路光，生成信号光；其中，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光；对所述第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同的本振光；将所述信号光与所述本振光进行合束后，输入光纤链路进行传输。
本申请提出的光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法，相较于传统的需要进行频偏估计、载波相位恢复和CMA等数字信号处理的偏振复用相干光通信系统而言，本申请的实施例使用分束器、第一解调模块和第二解调模块对接收到的光信号进行解调，不需要使用相干接收机，也不需要进行频偏估计、载波相位恢复和CMA等数字信号处理，可以简单、便捷、快速地实现相干接收与偏振解复用，在提升光载毫米波系统传输容量的同时，降低光载毫米波系统的投入成本、复杂度与功耗，缩短处理延时。
附图说明
图1是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图一；
图2是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图二；
图3是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图三；
图4是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图四；
图5是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图五；
图6是根据本申请一个实施例的光载毫米波接收端的结构示意图六；
图7是根据本申请另一个实施例的光载毫米波发射端的结构示意图；
图8是根据本申请另一个实施例的光载毫米波无线系统的结构示意图
图9是根据本申请另一个实施例的光载毫米波解调方法的流程图；
图10是根据本申请另一个实施例的光载毫米波调制方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本申请的一个实施例涉及一种光载毫米波接收端。下面对本实施例的光载毫米波接收端的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施例的光载毫米波接收端的具体流程可以如图1所示，包括：分束器11、第一解调模块12和第二解调模块13，分束器11分别与第一解调模块12和第二解调模块13连接。
分束器11用于对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号。
具体而言，分束器11可以实时接收光发射端发送来的光信号，分束器11在接收到光信号后，可以对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号，其中，第一路光信号和第二路光信号均包括本振光和信号光，信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光，第一偏振信号光的偏振态与第二偏振信号光的偏振态正交，本振光的偏振态与第一偏振信号光的偏振态相同。
在具体实现中，光信号由发射端发射后，经过光纤链路传输至接收端，虽然光信号受到光纤双折射效应和环境因素的扰动，到达接收端的电磁波的偏振态可能会随机变化，但本振光对应的偏振态仍与一路偏振信号光相同而与另一路信号光正交，分束器11可以将接收到的光信号分成基本相同的两份，分别输入至第一解调模块和第二解调模块，供第一解调模块和第二解调模块进行解调。
第一解调模块12用于将第一路光信号分离为本振光和信号光，并将本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第一偏振信号光中的调制信号。
在具体实现中，分束器11可以将分束得到的第一路光信号发送至第一解调模块12，第一解调模块12将第一路光信号的本振光和信号光分离出来，基于分离出的本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第一偏振信号光中的调制信号，第一解调模块使用的本振光与信号光不存在频率偏移与相位噪声，无需进行频偏估计与载波相位恢复等数字信号处理。
第二解调模块13用于将第二路光信号分离为本振光和信号光，在对本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第二偏振信号光中的调制信号。
具体而言，旋转后的本振光的偏振态与第二偏振信号光的偏振态相同。
在一个例子中，分束器11可以将分束得到的第二路光信号发送至第一解调模块13，第二解调模块13将第二路光信号的本振光和信号光分离出来，对分离出来的本振光的偏振态进行90°旋转，基于偏振态旋转后的本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第二偏振信号光中的调制信号，第二解调模块使用的本振光可以与信号光的偏振态进行自适应匹配，即将本振光的偏振态进行旋转，避免进行偏振解复用等数字信号处理。
本实施例，相较于传统的需要进行频偏估计、载波相位恢复和CMA等数字信号处理的偏振复用相干光通信系统而言，本申请的实施例使用分束器、第一解调模块和第二解调模块对接收到的光信号进行解调，不需要使用相干接收机，也不需要进行频偏估计、载波相位恢复和偏振解复用等数字信号处理，可以简单、便捷、快速地实现相干接收与偏振解复用，在提升光载毫米波系统传输容量的同时，降低光载毫米波系统的投入成本、复杂度与功耗，缩短处理延时。
在一个实施例中，光载毫米波接收端的结构示意图可以如图2所示，携带在第一偏振信号光中的调制信号，包括第一路射频信号和第二路射频信号，第一解调模块包括：第一分离器121、与第一分离器121连接的第一90°混频器122、与第一90°混频器122连接的第一光电探测器123和第二光电探测器124。
第一分离器121用于将第一路光信号分离为本振光和信号光。
在具体实现中，第一分离器可以为光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，简称：FBG)，FBG具有被动性电学特性，不容易受电磁感应噪声的影响，将第一路光信号分离为本振光和信号光的效果更好，更加稳定。
第一90°混频器122用于将分离后的本振光与信号光进行拍频。
在具体实现中，第一分离器121可以将分离出的本振光和信号光传输至第一90°混频器122，分离出的本振光和信号光在第一90°混频器122中进行拍频，产生拍频现象，得到两路信号。
第一光电探测器123用于对第一90°混频器122的一个输出端口的信号进行探测，得到第一路射频信号。
第二光电探测器124用于对第一90°混频器122的另一个输出端口的信号进行探测，得到第二路射频信号。
在具体实现中，光电探测器探测得到的光电流包含光强度项、拍频项和噪声项，本振光与承载射频信号的信号光的拍频项位于射频，光电探测器可以调用内部的高通滤波器将光强度项和噪声项滤去，只保留拍频项，拍频项中不含有频偏与相位噪声，第一光电探测器和第二光电探测器可以分别得到第一路射频信号和第二路射频信号。
在一个实施例中，光载毫米波接收端的结构示意图可以如图3所示，第一解调模块还包括：分别与第一分离器121和第一90°混频器122连接的第一本振光处理子模块125。
第一本振光处理子模块125用于对分离后的本振光的初始相位进行调节。
第一90°混频器具体用于将经相位调节后的本振光与信号光进行拍频。
在具体实现中，考虑到本振光与信号光的初始相位可能不匹配，光电探测器输出的拍频项中光信号的同相正交(in-phase quadrature，简称：IQ)分量可能存在混叠，本申请实施例提供的第一本振光处理子模块可以对本振光的初始相位进行调节，使光信号IQ分量得到有效的分离。
在一个实施例中，光载毫米波接收端的结构示意图可以如图4所示，第一本振光处理子模块125包括：第一环形器1251、法拉第45°旋光器1252、第一光纤移相器1253和第一法拉第旋转镜1254。
第一环形器1251的第一端口与第一分离器121的输出端口连接，第一环形器1251的第二端口依次通过法拉第45°旋光器1252和第一光纤移相器1253与第一法拉第旋转镜1254连接，第一环形器1251的第三端口与第一90°混频器122连接。
在具体实现中，第一分离器121可以将分离出的本振光输入至第一环形器1251的第一端口，通过第一环形器的第二端口依次经过45°法拉第旋转器1252、光纤移相器1253以及法拉第旋转镜1254反射后，再由第一环形器1251的第三端口输出，法拉第旋转镜可以将反射光偏振态相比入射光旋转90°，在此基础上，本振光还两次经过45°法拉第旋转器1252，因此第一环形器1251的第三端口输出光的偏振态相比第一端口输入光的偏振态一致，保证第三端口输出的本振光的偏振状态与信号光的偏振状态一致。
在一个实施例中，光载毫米波接收端的结构示意图可以如图5所示，携带在第二偏振信号光中的调制信号，包括第三路射频信号和第四路射频信号，第二解调模块13包括：第二分离器131，与第二分离器131连接的第二90°混频器，分别与第二分离器131和第二90°混频器132连接的第二本振光处理子模块135，与第二90°混频器132连接的第三光电探测器133和第四光电探测器134。
第二分离器131用于将第二路光信号分离为本振光和信号光。
在具体实现中，第二分离器可以为FBG，FBG具有被动性电学特性，不容易受电磁感应噪声的影响，将第一路光信号分离为本振光和信号光的效果更好，更加稳定。
第二本振光处理子模块135用于对分离后的本振光的偏振态进行旋转。、
具体而言，旋转后的本振光的偏振态与第二偏振信号光的偏振态相同。
在具体实现中，第二分离器131可以将从第二路光信号中分理出的本振光的偏振态进行旋转，旋转后的本振光的偏振态与第二路光信号中的信号光的偏振态相同。
第二90°混频器132用于将分离后的偏振态旋转后的本振光与分离后的信号光进行拍频。
在具体实现中，第二分离器131可以将分离出信号光传输至第二90°混频器132，分离出的本振光经第二本振光处理子模块135进行偏振态的旋转后，输入至第二90°混频器132，偏振态旋转后的本振光和分离出的信号光在第二90°混频器132中进行拍频，产生拍频现象，得到两路信号。
第三光电探测器133用于对第二90°混频器132的一个输出端口的信号进行探测，得到第三路射频信号。
第四光电探测器134用于对第二90°混频器132的另一个输出端口的信号进行探测，得到第四射频信号。
在具体实现中，本振光的偏振态与第一偏振信号光的偏振态相同，与第二偏振信号光的偏振态正交，而本申请的实施例，在对第二偏振信号光进行解调时，先将本振光的偏振态进行90°旋转，将本振光的偏振态调整为与第二偏振信号光的偏振态相同，本振光仅与相同偏振态的信号分量拍频，光纤双折射效应导致的偏振旋转问题得到解决。
在一个实施例中，如图5所示，第二本振光处理子模块135还可以对分离后的本振光的初始相位进行调节，第二90°混频器132具体用于将经相位调节且偏振态旋转后的本振光与分离后的信号光进行拍频。考虑到本振光与信号光的初始相位可能不匹配，光电探测器输出的拍频项中光信号的同相正交(in-phase quadrature，简称：IQ)分量可能存在混叠，本申请实施例提供的第二本振光处理子模块可以对本振光的初始相位进行调节，使光信号IQ分量得到有效的分离。
在一个实施例中，光载毫米波接收端的结构示意图可以如图6所示，第二本振光处理子模块包括：第二环形器1351、第二光纤移相器1352和第二法拉第旋转镜1353。
第二环形器1351的第一端口与第二分离器131的输出端口连接，第二环形器1351的第二端口通过第二光纤移相器1352与第二法拉第旋转镜1253连接，第二环形器1351的第三端口与第二90°混频器132连接。
在具体实现中，第二分离器131可以将分离出的本振光输入至第二环形器1351的第一端口，本振光经第二环形器1351的第二端口经第二光纤移相器1352和第二法拉第旋转镜1353反射后，由第二环形器1351的第三端口输出，由于第二法拉第旋转镜1353的作用，第二环形器1351的第三端口输出的本振光与第二环形器1351的第一端口输入的本振光相比，偏振态旋转了90°，即保证了第二环形器1351的第三端口输出的本振光偏振态，与第二分离器131分离出的光信号的偏振态一致。
本申请的另一个实施例涉及一种光载毫米波发射端。下面对本实施例的光载毫米波发射端的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施例的光载毫米波发射端的具体示意图可以如图7所示，包括：激光器14，第一偏振控制器15，分束器16，双偏IQ调制器17，第二偏振控制器18和合束器19。
激光器14与第一偏振控制器15连接，第一偏振控制器15与分束器16连接，分束器16分别与双偏IQ调制器17和第二偏振控制器18连接，合束器19分别与双偏IQ调制器17和第二偏振控制器18连接。
激光器14用于发射激光。
第一偏振控制器15用于对激光器14发射的激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整。
在具体实现中，第一偏振控制器15可以调整激光器14发射的激光的偏振态，得到第一偏振态和第二偏振态，其中，调整后的第一偏振态和第二偏振态正交。
分束器16用于将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光。
双偏IQ调制器17用于将射频信号调制到第一路光，生成信号光。
在具体实现中，双偏IQ调制器17生成的信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光。
第二偏振控制器18用于对第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与第一偏振信号光的偏振态相同的本振光。
合束器19用于将双偏IQ调制器17输出的信号光与第二偏振控制器输出的本振光进行合束，并将合束后的光输入至光纤链路进行传输。
本申请的另一个实施例涉及一种光载毫米波无线系统。下面对本实施例的光载毫米波无线系统的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施例的光载毫米波无线系统的具体示意图可以如图8所示，包括：发射端和接收端，发射端包括激光器14，第一偏振控制器15，分束器16，双偏IQ调制器17，第二偏振控制器18和合束器19，接收端包括分束器11、第一解调模块12和第二解调模块13，发射端与接收端之间通过光纤进行连接。
值得一提的是，以上各实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，以上各实施例中并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。
本申请的另一个实施例涉及一种光载毫米波解调方法，应用于光载毫米波接收端。下面对本实施例的光载毫米波解调方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。本实施例的光载毫米波解调方法的具体示意图可以如图9所示，包括：
步骤201，对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号。
步骤202，将第一路光信号分离为本振光和信号光，并将本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第一偏振信号光中的调制信号。
步骤203，将第二路光信号分离为本振光和信号光，在对本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的本振光与信号光进行相关解调，得到携带在第二偏振信号光中的调制信号。
具体而言，旋转后的本振光的偏振态与第二偏振信号光的偏振态相同。
不难发现，本实施例为与上述光载毫米波接收端实施例对应的方法实施例，本实施例可以与上述光载毫米波接收端实施例互相配合实施。上述光载毫米波接收端实施例中提到的相关技术细节和技术效果在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述光载毫米波接收端实施例中。
在一个实施例中，携带在第一偏振信号光中的调制信号，包括第一路射频信号和第二路射频信号，携带在第二偏振信号光中的调制信号，包括第三路射频信号和第四路射频信号。接收端在将第一路光信号分离为本振光和信号光后，在将本振光与信号光进行相关解调前，还可以对分离后的本振光的初始相位进行调节，接收端在将本振光与信号光进行相关解调时，可以将经相位调节后的本振光与信号光进行拍频，得到第一路射频信号和第二路射频信号。同时，接收端在将第二路光信号分离为本振光和信号光后，在将偏振态旋转后的本振光与信号光进行相关解调前，还可以对分离后的本振光的初始相位进行调节。接收端将偏振态旋转后的本振光与信号光进行相关解调时，可以将经相位调节且偏振态旋转后的本振光与信号光进行拍频，得到第三路射频信号和第四路射频信号。
本申请的另一个实施例涉及一种光载毫米波调制方法。下面对本实施例的光载毫米波调制方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。本实施例的光载毫米波调制方法的具体示意图可以如图10所示，包括：
步骤301，对激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整。
步骤302，将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光。
步骤303，将射频信号调制到第一路光，生成信号光，并对第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与信号光的偏振态相同的本振光。
步骤304，将信号光与本振光进行合束后，输入至光纤链路进行传输。
不难发现，本实施例为与上述光载毫米波发射端实施例对应的方法实施例，本实施例可以与上述光载毫米波发射端实施例互相配合实施。上述光载毫米波发射端实施例中提到的相关技术细节和技术效果在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述光载毫米波发射端实施例中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种光载毫米波接收端，其特征在于，包括：
分束器，用于对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号；其中，所述第一路光信号和所述第二路光信号均包括本振光和信号光，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光，所述第一偏振信号光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态正交，所述本振光的偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同；
第一解调模块，用于将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光，并将所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第一偏振信号光中的调制信号；
第二解调模块，用于将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光，在对所述本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第二偏振信号光中的调制信号；其中，旋转后的所述本振光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态相同。
2.根据权利要求1所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述携带在所述第一偏振信号光中的调制信号，包括第一路射频信号和第二路射频信号；
所述第一解调模块包括：第一分离器、与所述第一分离器连接的第一90°混频器、与所述第一90°混频器连接的第一光电探测器和第二光电探测器；
所述第一分离器，用于将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光；
所述第一90°混频器，用于将分离后的所述本振光与所述信号光进行拍频；
所述第一光电探测器，用于对所述第一90°混频器的一个输出端口的信号进行探测，得到所述第一路射频信号；
所述第二光电探测器，用于对所述第一90°混频器的另一个输出端口信号进行探测，得到所述第二路射频信号。
3.根据权利要求2所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述第一解调模块还包括：分别与所述第一分离器和所述第一90°混频器连接的第一本振光处理子模块；
所述第一本振光处理子模块用于对分离后的所述本振光的初始相位进行调节；
所述第一90°混频器具体用于将经相位调节后的所述本振光与所述信号光进行拍频。
4.根据权利要求3所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述第一本振光处理子模块包括：第一环形器、法拉第45°旋光器、第一光纤移相器和第一法拉第旋转镜；
所述第一环形器的第一端口与所述第一分离器的输出端口连接，所述第一环形器的第二端口依次通过所述法拉第45°旋光器和所述第一光纤移相器与所述第一法拉第旋转镜连接，所述第一环形器的第三端口与所述第一90°混频器连接。
5.根据权利要求1所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述携带在所述第二偏振信号光中的调制信号，包括第三路射频信号和第四路射频信号；
所述第二解调模块包括：第二分离器、与所述第二分离器连接的第二90°混频器、分别与所述第二分离器和所述第二90°混频器连接的第二本振光处理子模块；与所述第二90°混频器连接的第三光电探测器和第四光电探测器；
所述第二分离器，用于将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光；
所述第二本振光处理子模块，用于对分离后的所述本振光的偏振态进行旋转；其中，旋转后的所述本振光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态相同；
所述第二90°混频器，用于将偏振态旋转后的所述本振光与分离后的所述信号光进行拍频；
所述第三光电探测器，用于对所述第二90°混频器的一个输出信号进行探测，得到所述第三路射频信号；
所述第二电探测器，用于对所述第二90°混频器的另一个输出信号进行探测，得到所述第四路射频信号。
6.根据权利要求5所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述第二本振光处理子模块还用于对分离后的所述本振光的初始相位进行调节；
所述第二90°混频器具体用于将经相位调节且偏振态旋转后的所述本振光与分离后的所述信号光进行拍频。
7.根据权利要求5所述的光载毫米波接收端，其特征在于，所述第二本振光处理子模块包括：第二环形器、第二光纤移相器和第二法拉第旋转镜；
所述第二环形器的第一端口与所述第二分离器的输出端口连接，所述第二环形器的第二端口通过所述第二光纤移相器与所述第二法拉第旋转镜连接，所述第二环形器的第三端口与所述第二90°混频器连接。
8.一种光载毫米波发送端，其特征在于，包括：
激光器，用于发射激光；
第一偏振控制器，用于对所述激光器发射的激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整；其中，调整后的所述第一偏振态和所述第二偏振态正交；
分束器，用于将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光；
双偏同相正交IQ调制器，用于将射频信号调制到所述第一路光，生成信号光；其中，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光；
第二偏振控制器，用于对所述第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同的本振光；
合束器，用于将所述双偏IQ调制器输出的信号光与所述第二偏振控制器输出的本振光进行合束，并将合束后的光输入至光纤链路进行传输。
9.一种光载毫米波无线系统，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的光载毫米波接收端，以及如权利要求8所述的光载毫米波发送端。
10.一种光载毫米波解调方法，其特征在于，包括：
对接收到的光信号进行分束，得到第一路光信号和第二路光信号；其中，所述第一路光信号和所述第二路光信号均包括本振光和信号光，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光，所述第一偏振信号光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态正交，所述本振光的偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同；
将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光，并将所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第一偏振信号光中的调制信号；
将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光，在对所述本振光的偏振态进行旋转后，将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第二偏振信号光中的调制信号；其中，旋转后的所述本振光的偏振态与所述第二偏振信号光的偏振态相同。
11.根据权利要求10所述的光载毫米波解调方法，其特征在于，所述携带在所述第一偏振信号光中的调制信号，包括第一路射频信号和第二路射频信号；所述携带在所述第二偏振信号光中的调制信号，包括第三路射频信号和第四路射频信号；
在所述将所述第一路光信号分离为所述本振光和所述信号光后，在将所述本振光与所述信号光进行相关解调前，还包括：
对分离后的所述本振光的初始相位进行调节；
所述将所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第一偏振信号光中的调制信号，包括：
将经相位调节后的所述本振光与所述信号光进行拍频，得到所述第一路射频信号和所述第二路射频信号；
在所述将所述第二路光信号分离为所述本振光和所述信号光后，在所述将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调前，还包括：
对分离后的所述本振光的初始相位进行调节；
所述将偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行相关解调，得到携带在所述第二偏振信号光中的调制信号，包括：
将经相位调节且偏振态旋转后的所述本振光与所述信号光进行拍频，得到所述第三路射频信号和所述第四路射频信号。
12.一种光载毫米波的调制方法，其特征在于，包括：
对激光进行第一偏振态和第二偏振态的调整；其中，调整后的所述第一偏振态和所述第二偏振态正交；
将经偏振态调整后的光分为用于携带调制信号的第一路光和作为本振光的第二路光；
将射频信号调制到所述第一路光，生成信号光；其中，所述信号光包括携带调制信号的第一偏振信号光和携带调制信号的第二偏振信号光；
对所述第二路光的偏振态进行调整，得到偏振态与所述第一偏振信号光的偏振态相同的本振光；
将所述信号光与所述本振光进行合束后，输入光纤链路进行传输。
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|---|---|---|---|
| CN202110735806.5A CN115549792A (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 光载毫米波接收端、发射端、系统、解调方法和调制方法 |
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|---|---|
| CN115549792A true CN115549792A (zh) | 2022-12-30 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117176259A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 众瑞速联（武汉）科技有限公司 | 一种基于自相干的四路复用光通信方法及装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117176259A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 众瑞速联（武汉）科技有限公司 | 一种基于自相干的四路复用光通信方法及装置 |
| CN117176259B (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-02 | 众瑞速联（武汉）科技有限公司 | 一种基于自相干的四路复用光通信方法及装置 |
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