JP2019501542A - 光信号処理を用いた高rf周波数アナログ光ファイバリンク - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
Claims (34)
- アナログ光リンクを提供すること、
光学的レーザ源を提供すること、
前記レーザ源から光周波数スペクトルパワー信号を提供すること、
光位相変調器を提供すること、
前記光周波数スペクトルパワーを前記光位相変調器へ提供すること、
高周波数電気信号源を提供すること、
前記高周波数電気信号源からの高周波数電気信号を前記光位相変調器へ提供すること、
前記光位相変調器において、前記光周波数スペクトルパワーを前記高周波数電気信号で位相変調すること、
前記光位相変調器から、前記周波数スペクトルパワーとRF変調サイドバンドを有する位相変調光信号を提供すること、
第1の搬送波減衰フィルタと、第2の復調フィルタとを有するフィルタの組み合わせを提供すること、
前記位相変調光信号を前記第1の搬送波周波数減衰フィルタへ提供すること、
前記位相変調光信号の搬送波周波数を減衰すること、
搬送波が減衰された光信号を、前記第2の復調フィルタへ提供すること、
前記搬送波が減衰された光信号を復調すること、
光検出器を提供すること、
復調された、搬送波が減衰された光信号を前記光検出器へ提供すること、及び
前記復調された、搬送波が減衰された光信号を電気信号へと変換すること、
を含む方法。 - 前記フィルタの組み合わせを提供することは、2つの再構成可能光学フィルタを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記レーザ源を提供することは、高出力レーザ源を提供することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記高出力レーザ源からの光出力レベルを(例えば、+10dB)上昇させることにより、相応して搬送波及び変調サイドバンドの信号を+10dBだけ増加させ、
搬送波のみを減衰するフィルタが、+10dB変調されたサイドバンド信号を減衰することなく、搬送波を−10dB減衰させることにより、全体で10dBのゲインを得ることを更に含む、請求項3に記載の方法。 - 前記フィルタの組み合わせを提供することは、調節可能/再構成可能のフィルタ機能を実現するための、低損失電気光学基材上に作製された再構成可能二段光遅延ラインフィルタを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
- フィルタ除去された搬送波信号をレーザ源へフィードバックし、光パワー効率を向上させることを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記レーザ源と、前記位相変調器と、フィードバックすることと、を提供することは、レーザ変調器と、前記フィルタ除去された搬送波信号をレーザ源のレーザキャビティへとフィードバックすることと、を提供することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記フィルタの組み合わせを提供することは、デュアル出力遅延ラインフィルタを提供すること、偏光マルチプレクサーを提供すること、前記遅延ラインフィルタの出力を合成すること、及び、前記光検出器において2つの遅延ライン出力のRF位相を同調させることによりRFリンクゲインを増加させること、を含む、請求項1に記載の方法。
- 別の光遅延ラインを用いて高い信号ゲインを達成することと、時間遅延を有する光コヒーレント信号合成器を提供して、光及びRF位相信号を光検出器においてコヒーレントに合成することと、を更に含む、請求項8に記載の方法。
- 別の光遅延ラインを用いて高い信号ゲインを達成することと、時間遅延を有する光コヒーレント信号合成器を提供して、光及びRF位相信号を光検出器においてコヒーレントに合成することと、を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記光検出器を提供することは、一組の平衡光検出器を提供することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 高出力のレーザ源と、
前記レーザ源に接続された位相変調器と、
前記位相変調器に接続されたラジオ周波数信号源と、
前記位相変調器に接続された光コネクタと、
光心に接続されたフィルタの組み合わせと、
位相復調フィルタに接続され、復調された光信号を電気信号へと変換するための光検出器と、を有するアナログ光リンクを備え、
前記フィルタの組み合わせが、
光信号を減衰する第1の搬送波フィルタを含む、装置。 - 前記アナログ光リンクの光出力効率を向上させるために、フィルタ除去された搬送波信号がレーザ源へフィードバックされる、請求項12に記載の装置。
- 前記フィルタの組み合わせが再構成可能2段光遅延ラインフィルタを含む、請求項12に記載の装置。
- 前記再構成可能2段光遅延ラインフィルタが低損失電気光学LiNbO3基材上に配置された、請求項14に記載の装置。
- 別の光遅延ラインフィルタと、前記光検出器へとフィルタの出力を結合し、前記光検出器において2つの出力のRF信号を同調させることでRFリンクゲインを向上させる偏光マルチプレクサーと、を更に備える、請求項14に記載の装置。
- 別の光遅延ラインフィルタと、光検出器へと光及びRFの位相をコヒーレントに結合する光コヒーレント信号結合器と、を更に備える、請求項14に記載の装置。
- 追加の光遅延ラインと、第1フィルタと前記光検出器との間に接続された光マルチプレクサーと、を更に備える、請求項17に記載の装置。
- 変調されたサイドバンド信号を有する位相変調された搬送波光パワーの光周波数プロファイルを変調するよう構成された再構成可能な2つの光学フィルタであり、
前記2つの光学フィルタのうちの第1フィルタが、変調されたサイドバンド信号を有する位相変調された搬送波光パワーを受信し、かつ、変調されたサイドバンド信号への影響を最小限としつつ主に搬送波光パワーのみを減衰するよう構成され、
前記2つの光学フィルタのうちの第2フィルタが、減衰された搬送波光パワーと、変調されたサイドバンド信号とを復調し、復調された信号を光検出器へと送るよう構成される、装置。 - 前記2つの光学フィルタのうちの第1フィルタが、デュアル出力を更に有し、
前記デュアル出力のうちの第1出力が、減衰された搬送波光パワーと、変調されたサイドバンド信号とを前記2つの光学フィルタのうちの第2フィルタへ伝送するよう構成され、
前記デュアル出力のうちの第2出力が、フィルタ除去された搬送波光パワーを光パワー源へ伝送するよう構成された、請求項19に記載の装置。 - 前記光パワー源が
レーザ源と、
前記レーザ源に接続されたレーザキャビティと、を更に有し、
前記デュアル出力のうちの前記第2出力が前記レーザキャビティへ接続され、フィルタ除去された搬送波光パワーを前記レーザキャビティへと伝送する、請求項20に記載の装置。 - 前記再構成可能な2つの光学フィルタと、前記光検出器と、前記光パワー源と、が近接して配置されている、請求項21に記載の装置。
- RF出力を有する遠隔アンテナと、
前記遠隔アンテナの前記RF出力に接続され、前記アンテナの近傍に位置する位相変調器と、
前記光パワー源の搬送波光パワー出力に接続され、かつ、前記位相変調器の搬送波光パワー入力に接続された第1長尺光ファイバと、
前記位相変調器の出力に接続され、かつ、前記再構成可能な2つの光学フィルタの入力に接続された第2長尺光ファイバと、
を更に有する、請求項22に記載の装置。 - 単一の光検出器と、
前記2つの光学フィルタのうちの前記第2フィルタ及び前記単一の光検出器に接続された偏光マルチプレクサーと、を更に有し、
前記2つの光学フィルタのうちの前記第2フィルタが2つの出力ポートを有し、
前記2つの出力ポートのうちの第1ポートが第1偏光を有する第1光信号を提供するよう構成され、かつ、
前記2つの出力ポートのうちの第2ポートが、
遅延光信号を提供するための時間遅延ライン、及び
前記時間遅延ラインに接続され、前記遅延光信号の偏光を回転し、第2偏光を有する第2光信号を提供するよう構成された偏光回転器に接続され、
前記第2光信号の前記第2偏光が、前記第1光信号の第1偏光と直交し、
前記第1光信号と前記第2光信号とが、前記偏光マルチプレクサー内で、前記単一の光検出器に接続された単一のマルチプレクサー出力へと結合される、請求項20に記載の装置。 - 前記第1光信号及び前記第2光信号が、光検出器においてRF信号へと変換される、請求項24に記載の装置。
- 単一の光検出器と、
前記2つの光学フィルタのうちの前記第2フィルタ及び前記単一の光検出器に接続されたコヒーレント結合カプラーと、を更に備え、
前記2つの光学フィルタのうちの前記第2フィルタが、2つの出力ポートを更に有し、
前記2つの出力ポートのうちの第1ポートが、第1光信号を提供するよう構成され、かつ、
前記2つの出力ポートのうちの第2ポートが、
時間遅延ラインへ接続され、それにより遅延光信号を提供し、
前記コヒーレント結合カプラーにおいて前記第1光信号と前記第2光信号とが結合され、前記コヒーレント結合カプラーが単一の光検出器へ接続された単一の出力を有する、請求項19に記載の装置。 - 前記第1光信号及び前記第2光信号が、前記光検出器において独立にRF信号へと変換される、請求項26に記載の装置。
- 光パワー源を提供すること、
位相変調器を提供すること、
前記位相変調器において前記光パワー源から搬送波光パワーを受信すること、
前記搬送波光パワーをRF信号を用いて位相変調すること、
前記位相変調器において、変調サイドバンド信号を有する位相変調された搬送波光パワーの光周波数プロファイルを変調すること、
再構成可能な2つの光学フィルタを提供すること、
前記変調サイドバンド信号を有する前記位相変調された搬送波光パワーを、前記再構成可能な2つの光学フィルタのうちの第1フィルタで受信すること、
前記2つの光学フィルタのうちの第1フィルタにおいて、変調サイドバンド信号への影響を最小限にしつつ、主に搬送波光パワーのみを減衰すること、
減衰された前記搬送波光パワー及び前記変調サイドバンド信号を、前記2つの光学フィルタのうちの第2フィルタに通すこと、並びに、
前記2つの光学フィルタのうちの第2フィルタにおいて前記変調されたサイドバンド信号を復調し、復調された前記サイドバンド信号を光検出器へ通す、方法。 - 前記2つの光学フィルタのうちの第1フィルタに2つの出力を提供すること、
前記減衰された搬送波光パワーと変調サイドバンド信号とを、前記2つの出力のうちの第1出力から前記2つの光学フィルタのうちの第2フィルタへ伝送すること、及び、
フィルタ除去された搬送波光パワーを、前記2つの出力のうちの第2出力から前記光パワー源へ伝送すること、
を更に含む、請求項28に記載の方法。 - 前記光パワー源、前記再構成可能な2つの光学フィルタ、及び前記光検出器を相互に近接して配置すること、
遠隔アンテナを提供すること、
前記位相変調器を前記遠隔アンテナに近接して配置すること、
前記RF信号を前記遠隔アンテナから前記位相変調器へ提供すること、
第1長尺光ファイバを提供すること、
前記搬送波光パワーを、前記光パワー源から前記第1長尺光ファイバを通して伝送すること、
第2長尺光ファイバを提供すること、並びに、
前記位相変調光パワーを、前記位相変調器から前記長尺光ファイバを通して、前記再構成可能な2つの光学フィルタのうちの第1フィルタへと伝送すること、
を更に含む、請求項28に記載の方法。 - 第1入力、第2入力、及び単一の出力を有する偏光マルチプレクサーを提供すること、
再構成可能光学フィルタのうちの第2フィルタに2つの出力ポートを設けること、
第1偏光中の第1光信号を、前記第1出力ポートから前記第1入力へ提供すること、
第2光信号を、前記第2出力ポートから遅延ラインを通して提供して、遅延光信号を提供すること、
前記遅延光信号の偏光を、前記第1偏光と直交する第2偏光へと回転し、前記偏光マルチプレクサーへ第1光信号及び第2光信号を提供すること、並びに、
偏光多重化信号を、前記偏光マルチプレクサーの出力から単一の光検出器へ提供すること、を更に含み、
前記光検出器を提供することが、単一の光検出器を提供することである、請求項28に記載の方法。 - 第1入力、第2入力、及び単一の出力を有するコヒーレント結合カプラーを提供すること、
前記再構成可能光学フィルタのうちの第2フィルタに2つの出力ポートを提供すること、
第1光信号を、前記第1出力ポートから前記コヒーレント結合カプラーの第1入力へ提供すること、
第2光信号を、前記第2出力ポートから遅延ラインを通して、前記コヒーレント結合カプラーの第2入力へ提供すること、
前記第1光信号と、遅延光信号とを、前記コヒーレント結合カプラーの第1入力と第2入力へそれぞれ提供すること、
前記コヒーレント結合カプラーにおいて、前記第1光信号と前記第2光信号とを結合すること、並びに、
結合された信号を、前記コヒーレント結合カプラーの出力から前記単一の光検出器へと提供すること、を更に含み、
前記光検出器を提供することが、単一の光検出器を提供することである、請求項28に記載の方法。 - デュアル出力の一方に接続された光遅延ラインを提供する1×2デュアル出力強度変調器において、光エネルギーをRF入力を用いて変調すること、
第1光信号を前記光遅延ラインにおいて遅延すること、
偏光を前記第1光信号から90°回転させること、
単一の出力を有する偏光マルチプレクサーを用いて、遅延かつ回転された第1光信号を、前記デュアル出力の他方からの第2光信号と、結合すること、並びに、
結合された第1光信号と第2光信号を光検出器へ提供すること、
を含む、方法。 - 1×2デュアル出力強度変調器において、RF入力を用いて光エネルギーを変調すること、
前記デュアル出力のうちの一方に接続された光遅延ラインを提供すること、
前記光遅延ラインにおいて第1光信号を遅延すること、
単一の出力を有するコヒーレント結合器を用いて、遅延された第1光信号を、前記デュアル出力のうちの他方の出力からの第2光信号と、結合すること、並びに、
結合された信号を光検出器へ提供すること、
を含む、方法。
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