基于强度调制和相位调制的ROF系统比较

基于现有实现载波抑制毫米波传输下行链路信号的实验,研究并比较了以下两种ROF系统：一种是利用强度调制技术产生载波抑制毫米波的传输系统,另一种是利用相位调制技术产生边带传输下行链路信号．通过仿真实验证明了系统的有效性和可靠性,并根据光谱图、Q值参数、眼图和误码率曲线来对比研究两者传输性能的优缺点．     

一种改进的基于相位调制器产生毫米波的单边带调制ROF系统

本文利用单边带调制技术和光相位调制器,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统。在中心站采用光相位调制器并结合滤波的方法产生频差为毫米波的载波抑制双边带光信号,利用滤波器将上、下边带光信号分离,分别用作下行链路和上行链路的光载波,上、下行的数据信号均采用单边带调制技术调制到光载波上。分析了系统光纤传输色散,进行了系统的数据传输仿真实验。分析和仿真结果表明,该系统能有效的降低光纤色散对毫米波信号的衰落。同时该系统具有中心站和基站的配置简单,性能稳定,节省了频带资源等优点。     

WPCN中下行链路能力扩展模型与最大化用户最小速率方法

针对无线供电通信网络的下行阶段缺乏信息传输功能等问题,提出一种基于无线携能通信技术的具有下行链路信息传输能力的网络模型。该模型将一个传输单位分为上、下行两个阶段,在上行阶段,用户发送射频信号进行信息传输,各小区基站完成信息解码任务;在下行阶段,基站通过波束成形技术和多载波技术向用户发送射频信号,各用户通过时分切换或功率分流方式完成信息解码与能量捕获。基于该模型,提出一种最大化最小速率的方法,通过最大化最小用户上行信息传输速率求解各小区内各用户的最优上行发送功率,通过最大化最小用户下行信息传输速率求解各个小区内的基站的最优下行波束成形矢量,实现网络中各用户相对公平的性能最优。仿真结果表明,本文方法提高了用户的最小传输速率。     

一种基于光学倍乘法的新型毫米波RoF双向传输系统

该文提出一种基于光学倍乘法的毫米波Radio-on-Fiber（RoF）双向传输系统的新结构,在中心站用基带信号和扫频正弦波的混和信号对光波进行相位调制,在基站将从中心站传输过来的光波分成两路,使其分别通过不同参数的周期性光滤波器、光探测器和带通滤波器,从而在一条支路获得毫米波下行已调波,同时在另一条支路获得上行链路所需要的参考本振.该系统结构具有最小化中心站、避免基站使用毫米波本地振荡器和光纤链路色散小的优点.     

恶劣环境下的光纤通信技术研究

利用相干检测技术和脉冲调制技术,探讨恶劣环境下的光纤调制方法.当激光光源稳定传输时,选择相干检测技术调节系统光电电流,利用低通滤波和光谱密度调制方法排除环境干扰.当激光光源传输不稳定并已进行信号同步采样时,使用脉冲调制方法排除环境干扰.仿真测试结果表明,该方法能够有效地稳定环境噪声,使激光光强逐渐饱和,最大化发挥光纤的优势.     

基于三角波调制的毫米波光学倍频发生器

提出一种使用双极马赫-曾德尔调制器(De-MZM)作为外部调制器,利用三角波调制得到各阶边带组成的调制信号的毫米波光学倍频(OFM)发生器.使用中心波长可调节的均匀光纤光栅(UFBG)滤出其中两个边带拍频得到毫米波信号,提高了生成毫米波信号信噪比,并实现了毫米波频率的可调谐.与传统的OFM发生器相比较,该发生器可以在较低的调制深度下得到较大的倍频因子,避免高频本地振荡器的使用,减少了系统成本并增加了系统稳定性,实现了倍频因子的可调谐.当倍频因子为10时,仍能获得信噪比较高毫米波信号.为了验证此发生器的可行性,仿真生成了60 GHz、80 GHz和100 GHz的毫米波信号,且60 GHz毫米波信号的信噪比达到了35 dB.并且基于60 GHz毫米波分析了光载无线电系统(Radio Over Fiber,ROF)下行链路的传输性能,当传输距离达到60 km时,眼图仍能保持较好的张开度,证明了本发生器在实际应用中的可行性.     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

移动通信中不同类型的天线在不同场景下的应用

基站的天线是手机用户用无线与基站设备连接的信息出(下行、发射)入(上行、接收)口,是载有各种信息的电磁波能量转换器。基站发射时,调制后的射频电流能量经基站天线转换为电磁波能量,并以一定的强度向预定区域(手机用户)辐射出去;手机用户信息经调制后的电磁波能量,由基站天线接收,有效地转换为射频电流能量,传输至主设备。基站天线是电磁波传输的第一道空中闸口,天线选择的正确与否,严重影响到移动通信的质量。本文阐述了不同类型的天线在不同场景下的应用。     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

分布式光纤传感系统相位还原的色散特性

在强度调制型光纤传感系统中,光脉冲的传播会受色散的影响而产生展宽效应.为了研究色散对相位调制型光纤传感系统相位传输特性的影响,本文对该系统获得的相位信号受色散的影响进行研究评估.该研究是基于宽光谱白光光源Sagnac结构的分布式光纤传感系统,分别使用正弦信号和脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行相位调制,并还原出相应的相位调制信号;作为对比,在另一强度调制型光纤传感系统中,用相同参数的脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行强度调制.结果显示,在强度调制型光纤传感系统中获得的脉冲信号会发生明显的展宽,但在相位调制型光纤传感系统中还原出的相位调制信号脉宽展宽明显小于强度调制型系统.     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

基于微波光子微分原理的灵活UWB信号产生方法

为了有效克服传统电子信号发生器在工作带宽和工作频率方面存在的电子瓶颈,满足未来光载超宽带系统应用需要,提出了一种光子学超宽带(UWB)信号产生方法。基于微波光子微分的原理,该方法在光域中对高斯脉冲进行灵活处理,进而实现UWB信号的产生。通过理论推导和计算机仿真,对所提方法进行了分析与验证,结果表明,该方法可根据需要实现多种UWB信号波形的产生与调制。此外,通过对系统进行优化配置,还可在输出UWB信号的功率谱中引入一个频率可调的零点,从而避免UWB信号与现有WiFi信号之间的相互干扰。     

通过光电相位调制和光纤光栅滤波实现RadiooverFiber传输系统设计

提出并模拟证明了基于电光相位调制(PM)和布拉格光纤光栅(FBG)实现受抑光载波的双边带(DSBOCS,Double -Sideband with Optical Carrier Suppression)的双向Radio over Fiber (RoF)传输系统网络设计方案.激光光源置于中心站,载有信息的光信号通过光纤...     

微波光子滤波器

微波光子滤波器能够实现在光域内直接对射频信号的处理,并且较易实现可调谐性和传输函数的快速重构,从而成为微波光子学的一个重要研究内容.本文综合评述了不同光源的微波光子滤波器和基于FBG的不同微波光子滤波器结构,并分析比较了各自的功能特点和不足.     

阶跃型单模石英光纤中受激喇曼散射的模式分析

在以YAG倍频激光器为光源进行阶跃型单模订英光纤的受激喇曼散射实验中发现，随斯托克斯波级次的增高，产生的模式为光纤所能传输的最高阶模式。由于光纤中介质对不同的波长具有不同的色散效应，因此，要求形成导模的斯托克斯波能同时满足色散效应和受激喇曼位相匹配这两个条件，才能在光纤中传输．根据理论计算能够很好的解释实验现象。     

Generating single microwave photons in a circuit

Microwaves have widespread use in classical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete photons. To enable quantum communication between distant parts of a quantum computer, the signals must also be quantum, consisting of single photons, for example. However, conventional sources can generate only classical light, not single photons. One way to realize a single-photon source is to collect the fluorescence of a single atom. Early experiments measured the quantum nature of continuous radiation, and further advances allowed triggered sources of photons on demand. To allow efficient photon collection, emitters are typically placed inside optical or microwave cavities, but these sources are difficult to employ for quantum communication on wires within an integrated circuit. Here we demonstrate an on-chip, on-demand single-photon source, where the microwave photons are injected into a wire with high efficiency and spectral purity. This is accomplished in a circuit quantum electrodynamics architecture, with a microwave transmission line cavity that enhances the spontaneous emission of a single superconducting qubit. When the qubit spontaneously emits, the generated photon acts as a flying qubit, transmitting the quantum information across a chip. We perform tomography of both the qubit and the emitted photons, clearly showing that both the quantum phase and amplitude are transferred during the emission. Both the average power and voltage of the photon source are characterized to verify performance of the system. This single-photon source is an important addition to a rapidly growing toolbox for quantum optics on a chip.     

基于光纤马—泽结构实现雷达微波信号瞬时测频的研究

采用微波光子技术,把待测的雷达微波信号调制到光域,利用光纤马—泽结构的传输效应,可得到待测雷达微波信号频率与功率的映射关系,能够实现雷达微波信号0～40 GHz的全频段测量。仿真分析验证了该方案的可行性和有效性。     

Chaos-based communications at high bit rates using commercial fibre-optic links

Chaotic signals have been proposed as broadband information carriers with the potential of providing a high level of robustness and privacy in data transmission. Laboratory demonstrations of chaos-based optical communications have already shown the potential of this technology, but a field experiment using commercial optical networks has not been undertaken so far. Here we demonstrate high-speed long-distance communication based on chaos synchronization over a commercial fibre-optic channel. An optical carrier wave generated by a chaotic laser is used to encode a message for transmission over 120 km of optical fibre in the metropolitan area network of Athens, Greece. The message is decoded using an appropriate second laser which, by synchronizing with the chaotic carrier, allows for the separation of the carrier and the message. Transmission rates in the gigabit per second range are achieved, with corresponding bit-error rates below 10(-7). The system uses matched pairs of semiconductor lasers as chaotic emitters and receivers, and off-the-shelf fibre-optic telecommunication components. Our results show that information can be transmitted at high bit rates using deterministic chaos in a manner that is robust to perturbations and channel disturbances unavoidable under real-world conditions.     

受激布里渊散射对光纤的影响分析

光纤中的受激Brillouin散射及其影响是设计光纤激光器必须考虑的问题.本文对受激Brillouin散射的原理,光纤激光器中Brillouin散射的阈值,在某些应用中抑制Brillouin散射的方法,光纤中Brillouin散射的特性,以及这些特性在布里渊光纤放大器、布里渊光纤激光器、布里渊光纤传感器、布里渊光纤相位...