基于受激布里渊散射的单边带光载微波信号产生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信和微波光子信号处理技术领域，尤其涉及一种基于受激布里渊散射和半导体激光器光注入技术的单边带光载微波信号产生装置。
【背景技术】
[0002]随着IP电视、视频点播等多媒体大数据业务的发展，以及对移动通信服务质量、带宽需求的增加，传统宽带接入方式面临着巨大的挑战。光纤无线电系统(RoF)融合了无线通信的灵活性和光纤通信的高带宽、低损耗特性，引起了广泛的研宄。该技术利用光纤介质传输光载射频信号，为高速数据在下一代无线网络中的传输提供了巨大带宽，成为下一代移动通信的关键技术之一。
[0003]光域的微波信号的产生和中频信号上变频是RoF系统的关键技术之一。传统实现方式需要在电域混频实现中频信号上变频，然后利用激光器直调或者光强度调制器外调来产生光载微波信号。但是微波混频器、高频直调激光器或者外调制器价格昂贵且调制频率受限，使得传统RoF系统在追求高频微波载波的过程中成本也不断提高。
[0004]光注入半导体激光器技术，通过控制主激光器注入从激光器的激光的光功率、失谐频率、偏振态可得到等频率间隔的梳状光谱P1，改变注入光功率可连续调节梳状光谱Pl的频率间隔，从而得到可调谐的光载微波信号。光注入系统结构简单，仅利用两个DFB激光器，可得到高达几十GHz的光载微波信号，而不需要昂贵的光强度调制器。
[0005]RoF链路中另一个需要解决的问题是传统双边带调制信号(DSB)在光纤中传输时会受到色散的影响，导致功率损耗。单边带调制(SSB)信号可以克服光载微波信号在光纤中传输时色散引起的功率损失，研宄人员提出了各种方法去产生单边带调制的光载微波信号。研宄中有利用光滤波器或光纤布拉格光栅滤除DSB某个边带，或者使用复杂昂贵的单边带调制器。受激布里渊散射(SBS)作为一种光纤中常见的非线性效应，具有阈值功率低、增益(或者衰减)带宽窄等特点，可以选择性地放大或者衰减某一个频率的光波。有研宄利用马赫增德尔调制器的非线性调制区域调制得到多谱线光谱，然后利用受激布里渊散射效应放大多谱线光谱中的某两条，从而得到单边带光载微波信号。但是由于受激布里渊散射的增益谱带宽很窄(单模光纤中约为30MHz)，要稳定放大某个波长的光波需要泵浦光波长非常稳定。
[0006]本发明专利利用光注入半导体激光器技术，控制主激光器与从激光器的失谐频率、注入光功率、注入光偏振态，来得到等频率间隔的多谱线光谱P1，同时主激光器分束得到的另一束激光调制得到载波抑制双边带激光(CS-DSB)作为泵浦光，受激布里渊散射放大Pl光谱中主激光器光波长附近的一个边带，衰减另一个边带，从而得到单边带光载微波信号。改变注入参数可改变多谱线光谱Pl的频率间隔，从而实现微波载波频率的连续调节。同时直调从激光器可实现中频信号的上变频。
【发明内容】
[0007](一)要解决的技术问题
[0008]本发明针对上述情况，提供了一种基于受激布里渊散射的单边带光载微波信号产生装置，通过光注入半导体激光器产生等频率间隔的多谱线光谱P1，调节注入参数实现光谱间隔的连续可调，利用主激光器分束的第二部分激光，调制得到抑制载波双边带激光作为泵浦光，在光纤中受激布里渊散射效应的作用下最终得到适用于RoF链路传输的单边带调制信号，解决了光载微波信号在光纤传输中色散引起的功率衰减，并实现了光载微波信号频率的连续可调，中频信号上变频等问题。
[0009]( 二 )技术方案
[0010]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0011]一种基于受激布里渊散射的单边带光载微波信号产生装置，包括:主激光器1，用于产生激光；第一光親合器2，用于将主激光器I发出的激光分成第一部分光和第二部分光，第一部分光作为注入激光通过第一光親合器2进入第一可调光衰减器3，最终注入从激光器6 ;第二部分光作为受激布里渊散射的泵浦光通过第一光耦合器2进入马赫增德尔调制器8被RF信号调制；第一可调光衰减器3，用于调节注入从激光器6的第一部分光的光功率；光偏振控制器4，用于调节注入从激光器6的第一部分光的光偏振态；第一光环形器5，用于将主激光器I发出的第一部分光通过端口 b注入从激光器6，同时将从激光器6输出的非线性光谱通过端口 c输出至单模光纤7 ;从激光器6，用于在第一部分光的注入下产生等频率间隔的非线性光谱P1，同时直调从激光器6能够实现中频信号IF的上变频；单模光纤7，作为受激布里渊散射作用的非线性介质，泵浦光与从激光器6产生的非线性光谱Pl在单模光纤7中相向传输，在受激布里渊散射的作用下，产生单边带光载微波信号经由第二光环形器11端口 c输出；马赫增德尔调制器8，用于调制主激光器I输出的第二部分光得到载波抑制双边带调制光谱，作为受激布里渊散射的泵浦光；光放大器9，用于放大泵浦光的光功率；第二可调光衰减器10，用于调节注入单模光纤7中的泵浦光功率；第二光环形器11，用于将经第二可调光衰减器10调节后泵浦光经由端口 b注入单模光纤7，使泵浦光与从激光器6产生的Pl光谱在单模光纤7中相向传输，并将相向传输的非线性光谱Pl输出至第二光耦合器12 ;第二光耦合器12，用于将光纤中受激布里渊散射作用后的非线性光谱Pl分成两束激光，一束输出至光谱分析仪13进行分析，另一束输出至光电探测器14，探测得到的电信号输出至频谱分析仪15进行分析。
[0012]上述方案中，所述主激光器I的输出端口连接第一光親合器2的端口 a。
[0013]上述方案中，所述第一可调光衰减器3的输入端连接于第一光耦合器2端口 b，第一可调光衰减器3的输出端连接于光偏振控制器4的输入端。
[0014]上述方案中，所述光偏振控制器4的输出端连接第一光环形器5端口 a。
[0015]上述方案中，所述从激光器6输出端口连接第一光环形器5端口 b，在主激光器I的第一部分光的注入下，从激光器6能够产生各种非线性光谱，通过控制注入光的失谐频率、功率及偏振态来得到所需的等频率间隔的多谱线光谱P1。
[0016]上述方案中，所述单模光纤7的一端连接第一光环形器5端口 C，单模光纤7的另一端连接第二光环行器11端口 b。
[0017]上述方案中，所述马赫增德尔调制器8输入端口连接第一光耦合器2端口 C，输出端口连接光放大器9的输入端口 ；马赫增德尔调制器8被偏置在零传输点，第二部分光在射频信号RF的调制下，产生载波抑制双边带调制光谱(CS-DSB)，作为受激布里渊散射的泵浦光。
[0018]上述方案中，所述光放大器9的输出端口连接第二可调光衰减器10的输入端，所述第二可调光衰减器10输出端连接第二光环形器11端口 a。
[0019]上述方案中，所述第二光环形器11的c端口连接所述第二光耦合器12的端口 a，使得单模光纤7输出的单边带光载微波信号在所述第二光耦合器12中被分束为第一部分信号光与第二部分信号光；所述第二光耦合器12端口 b连接所述光谱分析仪13，使得第一部分信号光输入所述光谱分析仪13来分析其光谱特性；所述第二光耦合器12端口 c连接所述光电探测器14，所述光电探测器14将输入的第二部分信号光转换为电信号输入所述频谱分析仪15来分析其电信号特性。
[0020]上述方案中，所述第一光親合器2和所述第二光親合器12的分光比均为50%:50%，所述主激光器I和所述从激光器6均为单模分布式反馈激光器。
[0021]上述方案中，所述马赫增德尔调制器的射