專利名稱：用射頻分量生成光信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成具有光學(xué)載波的信號的方法。它在生成光學(xué)媒體承載的射頻調(diào)制中獲得具體的應(yīng)用。
已完善地建立了用信息內(nèi)容調(diào)制光束的原理，并知道了做到這一點的各種方法。某些配置包含通過改變其輸入偏壓來控制光源(通常為激光器)。其它配置在所生成的光束的路徑(通常在一條光纖上)中采用光學(xué)器件來遮斷光束。用于這一目的一種已知光學(xué)器件為Mach-Zehnder干涉儀。這一器件的原理為將光束分裂成兩條路徑，其中之一或兩者通過折射率作為作用在其上面的電位的一個函數(shù)變化的介質(zhì)。通過在一條或兩條路徑上作用一個電信號，便能改變兩條光束路徑的路徑長度之差，使得重新組合的束根據(jù)作用的電場相長或相消地干涉。因此，重新組合的光束的強度隨著變化著的輸入電信號而變化。
已知光信號承載的調(diào)制中包含射頻(RF)范圍內(nèi)的一個載波頻率。稱作“用光纖的無線電”的這一原理容許無線電信號包括其RF載波在一個地點上生成，從另一個遠(yuǎn)程地點在空中傳輸。這一信號通常由這些地點之間的光纖承載。這便使得要在空中傳輸該信號的點上的設(shè)備保持非常簡單。在其最簡單的形式中，它只需包括一個將光輸入轉(zhuǎn)換成電信號的檢測器，及一根用于在空中傳輸該電信號的天線即可。這對于天線必須設(shè)置在諸如山頂之類的難于接近的點上的情況尤為有用，因為可將生成射頻載波所需的復(fù)雜設(shè)備，特別是本機振蕩器，設(shè)置在另一個更可接近的地點。此外，由于只需一個本機振蕩器來生成供所有天線傳輸?shù)妮d波，便有可能在一個將信號傳輸給若干天線位置的分支網(wǎng)絡(luò)中取得經(jīng)濟效益。
這些配置中的檢測器通常為光電探測器。它們生成隨入射光的強度變化的電輸出。這一電輸出因而對應(yīng)于調(diào)制，但不帶光學(xué)載波頻率。
已知的光學(xué)系統(tǒng)受到若干實際限制的困擾，尤其是在高射頻的精密傳輸中(數(shù)萬兆赫的數(shù)量級上)。由于激光器件本身的固有物理限制，當(dāng)頻率接近毫米波段時(數(shù)萬兆赫)，通過在輸入偏壓上作用一個信號來達(dá)到激光的直接調(diào)制十分困難。由于高頻使得尺寸必須非常小而帶來了降低它們的效率的限制，而類似的限制也施加在上面討論的諸如Mach-Zehnder干涉儀等調(diào)制器件上。電與光信號之間的速度匹配也更難于達(dá)到與保持。
用Mach-Zehnder光學(xué)調(diào)制器調(diào)制的信號的應(yīng)用還存在另一個問題。如上面所說明的，這些調(diào)制器的原理是隨著作用在Mach-Zehnder干涉儀的電輸入端上電壓的增加，光徑長度中的差也增加。這導(dǎo)致兩條光徑時而同相時而反相，使得通過干涉儀的光量作為作用的電壓的一個周期性函數(shù)而不是作為一個線性函數(shù)變化。這一對輸入裝置的非線性響應(yīng)只能精確地再生不變波幅的信號。
O′Reilly與Lane的建議(電子通訊(Electronics Letters)，28卷，25號，2309頁)提到了這些問題中的第一個。在該建議中，將一個具有射頻帶的頻率ω的電信號作用在光學(xué)調(diào)制器的控制輸入端上。這一調(diào)制器便被偏移成使所生成的光輸出受到以饋送進(jìn)調(diào)制器的原始光信號的光學(xué)載波頻率為中心并且各與光學(xué)載波頻率間隔電信號的頻率ω的兩個邊帶所支配的一個信號的調(diào)制。這兩個邊帶在諸如光電探測器等光接收器上產(chǎn)生和差節(jié)拍?！昂汀惫?jié)拍在兩倍光載波頻率上。“差”節(jié)拍在射頻帶中的頻率2ω上。光電接收器對于光頻“和”節(jié)拍是不敏感的，但在“差”頻率上則生成一個電信號。因此，該建議產(chǎn)生由作用在控制輸入端上電信號的兩倍頻率的光束上承載的輸出信號。
O’Reilly與Lane還建議通過用濾光器分離這兩個邊帶而在這一輸出信號上作用包含信息的調(diào)制，采用一個第二光學(xué)調(diào)制器以信息內(nèi)容調(diào)制其中之一，并重新組合它們，以生成具有由第二射頻、載波2ω調(diào)制及由信息內(nèi)容進(jìn)一步調(diào)制的光載波的輸出。然而，這一進(jìn)一步的光學(xué)調(diào)制受到上面討論的非線性的困擾，并由于需要采用濾光器與第二光學(xué)調(diào)制器而導(dǎo)致光的損失。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了生成具有包含一個第一RF載波頻率的一個第一RF分量及一個信息分量的一個調(diào)制的光信號的一種方法，該方法包括下述步驟ⅰ)生成一具有包含不同于所述第一RF載波頻率的一個第二RF載波頻率的第二RF分量的第一光信號；ⅱ)生成一個具有包含不同于所述第一RF載波頻率的一個第三RF載波頻率的第三RF分量的控制信號；所述第二或所述第三RF分量包含信息內(nèi)容；ⅲ)將第一光信號作用在一個光學(xué)調(diào)制器上；以及ⅳ)將控制信號作用在光學(xué)調(diào)制器上以調(diào)制第一光信號，以便生成一個經(jīng)所述第一RF載波頻率與所述信息分量調(diào)制的輸出光信號，所述第一載波頻率為升頻了所述第三載波頻率或所述第三載波頻率的整數(shù)倍之后的所述第二載波頻率。
本發(fā)明具有超過先有技術(shù)的一些優(yōu)點。通過作用RF分量在調(diào)制器的兩個輸入上，可以達(dá)到升頻。這便能在調(diào)制器的輸出上生成比作用在輸入之一上更高的頻率。在光輸入中采用較低的RF頻率便可使用一個較簡單的激光器來生成所要求的RF信號。在調(diào)制器的控制輸入上采用較低的RF頻率同樣在調(diào)制器的設(shè)計中容許較大的靈活性與簡單性，調(diào)制器是受到輸入頻率而不是輸出頻率制約的。
第一光信號或控制信號兩者之一中可包含信息內(nèi)容。本發(fā)明還擴展到包括第一方面的步驟的一種加密方法，其中輸入光信號與控制信號兩者中都包含信息內(nèi)容，其中之一為一個預(yù)定的加密碼，并可擴展到以這一方法生成的信號的解密方法，其中包括將與預(yù)定的加密碼互補的另一個調(diào)制作用在輸出信號上。這便提供了在一次操作中升頻及加密信號的一種簡單方法。
在一個較佳實施例中，控制信號為一個電信號，而調(diào)制器則是其光輸出對電控制輸入具有非線性的響應(yīng)的類型。Mach-Zehnder干涉儀就是這種調(diào)制器的一個例子。采用這一類型的調(diào)制器，第一RF載波頻率可以簡單地只是第二與第三RF載波頻率之和(即第三RF載波頻率將第二RF載波頻率升頻到第一RF載波頻率)。然而，在這種調(diào)制器中，可將控制信號的波幅選定為使得第二RF分量升頻第三RF分量的一個所要求的整數(shù)倍的頻率。這便容許用隨后的較低頻率的控制信號在控制頻率與輸出頻率之間產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)換因子，而進(jìn)一步減輕調(diào)制器上的設(shè)計限制。
第一光信號所承載的調(diào)制最好是通過控制一個激光器的偏壓而生成的。
本發(fā)明還可擴展到按照本發(fā)明的方法生成的光信號，以及通過檢測這樣的光信號生成的無線電或電信號。
按照本發(fā)明的第二方面包括用于生成具有包含一個第一RF載波頻率的一個第一RF分量及一個信息分量的光信號的裝置，該裝置包括ⅰ)一個光學(xué)調(diào)制器，具有一個光輸入端、一個光輸出端及一個控制輸入端；ⅱ)用于將一個具有包含不同于所述第一RF載波頻率的第二RF載波頻率的第二RF分量的經(jīng)過調(diào)制的光信號提供給光輸入端的裝置；ⅲ)用于將一個具有包含不同于所述第一RF載波頻率的第三RF載波頻率的第三RF分量的控制信號提供給控制輸入端的裝置；ⅳ)用于作用一個包括所述信息分量的調(diào)制在所述光信號或所述控制輸入上的裝置。
該配置在光輸出端上生成一個經(jīng)所述第一RF載波頻率及所述信息分量調(diào)制的光信號，所述第一載波頻率為升頻了所述第三載波頻率或所述第三載波頻率的整數(shù)倍的所述第二載波頻率。
在一個較佳實施例中，控制輸入為一個電輸入而光學(xué)調(diào)制器則為一個Mach-Zehnder干涉儀?？蓪⑸煽刂菩盘柕难b置配置成生成足夠大的波幅的信號而使第二RF分量升頻第三RF分量的整數(shù)倍的頻率。
用于提供光信號的裝置最好是一個激光器。最好將控制激光器的偏壓的裝置設(shè)置成用于生成第二RF分量。
因此，輸入光信號攜帶一個初始RF調(diào)制，而使得輸出光信號中包括一個升頻了控制RF頻率的初始RF調(diào)制的RF調(diào)制。這便容許采用低于所要求的輸出RF載波頻率的控制頻率。再者，如果采用了諸如Mach-Zehnder干涉儀(其傳遞函數(shù)是周期性的)等具有非線性傳遞函數(shù)的調(diào)制器，甚至可以使用更大的升頻因子，因為通過適當(dāng)?shù)剡x擇控制信號的波幅，輸出可受控制信號的諧波支配。為了理解為何發(fā)生這一現(xiàn)象，考慮具有導(dǎo)致光徑中的路徑長度之差在零與一個波長λ之間變化的波幅V2π的一個控制信號(見圖2)。從而，在該控制信號的各周期上，路徑長度差將從零變到λ再變回到零。從而在控制信號的各周期中將有兩個相長干涉點(在零與V2π上)及兩個相消干涉點(在Vπ上)，從而在這一情況中調(diào)制器作用在光信號上的信號為兩倍控制信號的頻率。通過選擇其它的控制信號波幅，可以引入不同的整數(shù)倍頻因子。在上述簡單例子中，控制信號的波幅是選擇為從整數(shù)個波長改變路徑長度的。在較小的波幅上改變它也能生成具有以相同方式使用的控制諧波的信號。
本發(fā)明還擴展到包含本發(fā)明的第二方面的元件的加密設(shè)備，其中設(shè)置了用于將包含一個加密碼的調(diào)制作用在光輸入或控制輸入上的裝置。
信息內(nèi)含可作用在任一輸入信號上。在諸如上面提到的Mach-Zehnder干涉儀等具有非線性的調(diào)制器中，控制輸入的大波幅調(diào)制不能在輸出光信號中精確地再現(xiàn)。然而作用在光輸入上的調(diào)頻則具有線性的頻率特性。用作較佳配置的調(diào)制器的Mach-Zehnder干涉儀也具有對作用在控制或光輸入兩者之一上的相位與頻率調(diào)制的線性頻率特性。諸如相位-振幅調(diào)制(如正交調(diào)幅QAM)等組合在光輸入中也是可能的。
按照本發(fā)明的第三方面，提供了一種生成具有RF調(diào)制的輸出光信號的方法，包括將一個輸入光信號作用在具有非線性傳遞函數(shù)的調(diào)制器的光輸入端上；將一個具有控制RF頻率的控制信號作用在調(diào)制器的一個控制輸入端上，控制信號的波幅使輸出光信號受到該控制RF頻率的整數(shù)倍的一個RF頻率的調(diào)制。該調(diào)制器最好是Mach-Zehnder干涉儀。雖然作用在控制輸入上的是一個較低的頻率，但本發(fā)明的這一方面容許將高RF調(diào)頻作用在光信號上。這在減少在光學(xué)調(diào)制器的設(shè)計限制中具有上述優(yōu)點。
下面只參照附圖用實例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖中

圖1為用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的一種配置的示意圖；圖2為展示Mach-Zehnder調(diào)制器的透射率相對于作用電壓改變的變化的視圖；以及圖3至6為展示倍頻因子隨作用在Mach-Zehnder調(diào)制器上的電壓的幅值的變化方式的視圖。
參見圖1，其中示出了一種配置，包含具有一個電源輸入端2及一個光輸出端3的一個激光器1。一個RF電信號源4a通過放大器5連接在電輸入端2上。連接在激光器1的光輸出端3上的為一個Mach-Zehnder光學(xué)調(diào)制器6。來自源4b的另一個RF信號通過一個功率放大器9饋送給調(diào)制器6的電輸入端7。通過光纖11將調(diào)制器6的輸出端10連接到一個光電探測器12上，后者將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電探測器通過另一個放大器13耦合在一根無線電天線14上，后者將電信號轉(zhuǎn)換成無線電信號。來自源4a或4b之一的RF電信號可包含攜帶所需要的信息內(nèi)容的調(diào)制。信號源4a可生成模擬或數(shù)字調(diào)制輸出，而后者本身又可調(diào)制到RF載波頻率。信號源4a可采用諸如調(diào)頻、調(diào)幅或調(diào)相等任何適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方法生成一個多信道輸出。由于調(diào)制器的非線性，源4b一次只能提供一個信道。這一信道可以是調(diào)頻或調(diào)相的。
下面描述這一配置可以采用的若干方式。
在第一種方法中，信號源4a生成千兆赫范圍內(nèi)的與激光器1的響應(yīng)時間配合的一個電FM(調(diào)頻)載波。FM電載波信號攜帶兆赫頻帶內(nèi)的一個調(diào)制，并將輸入提供給激光器1，激光器1生成的光信號直接響應(yīng)電輸入信號而變化以在輸出端3上提供一個經(jīng)過調(diào)制的FM光信號。
為了將中頻(IF)上調(diào)制的光信號升頻到較高的頻率上，在調(diào)制器6中將光信號與來自源4b的一個本機振蕩器頻率LO混合。從而調(diào)制器6的輸出為包含經(jīng)來自源4a的RF載波頻率的一個高頻RF信號加上本身經(jīng)信息內(nèi)容調(diào)制的源4b的本機振蕩器頻率調(diào)制的光載波的一個信號。因此，升頻是在光學(xué)系統(tǒng)中進(jìn)行的，這與在光學(xué)系統(tǒng)上游或下游的電系統(tǒng)中執(zhí)行升頻相比，具有許多優(yōu)點。在第二種配置中，攜帶信息的調(diào)制可通過信號源4b作用。這可以是調(diào)相或調(diào)頻的，并具有一個RF載波頻率。
通過在一個充分大的波幅上提供來自源4b的信號，可以以下面要描述的方式在調(diào)制器6中倍增該RF頻率，而使調(diào)制器的輸出在高于電輸入的一個頻率上，借此避免在這樣高的電頻率上馬區(qū)動時與光學(xué)調(diào)制器相關(guān)聯(lián)的問題。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可設(shè)計出其它的配置。例如，攜帶信息的信號可由電源4a與4b兩者來施加，在源4b上為一個預(yù)定的碼。兩個信號在輸出10中成為擾頻的。一位知道在4b上作用的碼信號的遠(yuǎn)程用戶從空中接收來自天線14的擾頻信號，并用一個與來自源4b的信號互補的信號重新組合該輸出信號，而恢復(fù)來自輸入4a的信號。
下面描述除了作為本機振蕩器與光學(xué)調(diào)制信號的混頻器的功能之外，采用該調(diào)制器作為本機振蕩器頻率的倍頻器。
圖2中的水平軸表示作用在調(diào)制器上的電壓而垂直軸則表示調(diào)制器的透射率?？梢钥闯稣{(diào)制器相對于電輸入的變化的響應(yīng)是高度非線性的。因此它最適合于提供不變波幅調(diào)制。更復(fù)雜的調(diào)制將受到非線性響應(yīng)的畸變。在將經(jīng)過調(diào)制的輸入4饋送給光學(xué)調(diào)制器6的電輸入端7的配置中，這種非線性響應(yīng)限制了該系統(tǒng)使用在單信道應(yīng)用中。
在按照本發(fā)明的配置中，可用調(diào)制器的非線性頻率特性來生成本機振蕩器頻率的諧波，從而在調(diào)制器中容許較高的升頻因子。
光電探測器12的輸出i(t)可表示為其傅里葉分量Ip之和i(t)=Σp=-∞∞Ipexp(jpωt)]]>Ip=1τ∫-τ2τ2i(t)exp(-jpωt)dt]]>假設(shè)具有對V＝0對稱的特征的一個Mach-Zehnder調(diào)制器(圖2)，Vπ為該Mach-Zehnder干涉儀的透射率從全透射(相長干涉)進(jìn)行到全消光(相消干涉)所需的電壓偏移。
在這一干涉儀上作用一個正弦曲線電壓(VaSinωt＋Vb)，其中Va＝作用電壓的幅值Vb＝作用電壓的直流偏壓給出一個具有諧頻的輸出，則其傅里葉幅值由下式給定Ip=12(1+cos(πVbVπ)Jo(πVaVπ)),p=0]]>12cos(πVbVπ)Jp(πVaVπ),]]>P偶次，≠012sin(πVbVπ)Jp(πVaVπ),]]>P奇次通過將偏壓選擇為1/2(Vπ)便能生成只有偶次的諧波。通過將偏壓選擇為Vo，便能選擇只有奇次的諧波。選擇Va＝0，在調(diào)諧偏壓Vb時再生零次諧波的Mach-Zehnder傳遞函數(shù)，而較高的諧波則為零。
直流幅值等于|Io|。(即透射過調(diào)制器的平均光強)交流幅值等于|2Ip|，p＞1。從而可將“p次”諧波的調(diào)制深度定義為Mp=|2IpIo|]]>然而Io的值是隨作用的交流調(diào)制電壓Va(同時隨偏壓Vb)變化的。因此，加大調(diào)制器深度并不一定對應(yīng)于加大一個特定諧波的波幅。
也許選擇Va＝Vb＝0時的直流電平作為參照最為方便，在這一情況中Io(Va＝Vb＝0)＝1。
這時修正后的調(diào)制深度成為Mp=|2Ip(Va,VbIo(Va=Vb=0)|]]> 圖3至6示出為各種Va與Vb值計算的傳遞特征。奇次諧波是在1/2Vπ上偏移的而偶次的則在V＝0上偏移。在這些圖中，輸入電壓用虛線示出而輸出則用實線示出。下表中給出作用的電壓(任意單位)
以這一方式，通過在電輸入端上作用不同的波幅Va，便能在光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生不同頻率的調(diào)制。
如所見，輸出波形與輸入的形狀不同。因此，從這些圖中可以看出，作用在這一調(diào)制器輸入上的多信道信號將受到畸變，從而難于在接收機上抽取。然而，對于諸如本機振蕩器等單一頻率輸入，這一點并不重要，因為有害的諧波可在下游濾掉。
在參照圖3至6描述的簡單情況中，光輸入是未經(jīng)調(diào)制的，從而光輸出只受倍頻控制頻率的調(diào)制。然而，如果光輸入信號已經(jīng)帶有調(diào)制，光學(xué)調(diào)制器將將這一調(diào)制與倍頻控制頻率混合而提供升頻。
在圖1的示范性實施例中，信號源(4a)是由生成950-1750兆赫之間的信道的一個Avantek VT09090振蕩器實現(xiàn)的。其輸出用于調(diào)制一個Lasertron QL×S 1300兆瓦激光器(1)，后者的輸出沿一條步長指數(shù)單一模式9/125微米光纖(3)行導(dǎo)到一個BT & D IOC2000-1300調(diào)制器(6)。對這一調(diào)制器的控制輸入(7)是由在3.4千兆赫上工作的一個馬可尼(Marconi)2042本機振蕩器(4b)提供并經(jīng)一個Minicircuits ZFL/42放大器(9)放大的，使得本機振蕩器頻率的第8次諧波(即27.2千兆赫)支配信號響應(yīng)。從而調(diào)制器6的輸出具有27.2GHz＋(950至1750MHz)即37.15至37.95GHz的RF載波頻率，通過另一條步長指數(shù)單模式9/125微米光纖11將其饋送到一個檢測器(12)，諸如在Wake D的“帶有2.4兆兆赫(THz)的帶寬效率積的1550nm毫米波光電探測器”(光波技術(shù)雜志(Journal of Lightwave Teohnology，1992年第10卷，908-912頁)中所描述的。從這一檢測器的輸出由一個Celeritek CSA946892放大器(13)放大后作為37千兆赫帶中的微波從一個標(biāo)準(zhǔn)增益20dBi喇叭形天線發(fā)射。
雖然上述實施例中全都包含Mach-Zehnder干涉儀，但熟悉本技術(shù)者應(yīng)能理解干涉儀的構(gòu)造不是主要的；可用諸如電吸附調(diào)制器呈現(xiàn)非線性傳遞特征的任何種類的干涉儀來替代。所要求的只是它必須呈現(xiàn)適當(dāng)?shù)膫鬟f特征。
權(quán)利要求
1.一種生成具有包含一個第一RF載波頻率的第一RF分量及一個信息分量的光信號的方法，該方法包括下述步驟ⅰ)生成一個具有包含不同于所述第一RF載波頻率的第二載波頻率的第二RF分量的第一光信號；ⅱ)生成一個具有包含不同于所述第一FR載波頻率的第三RF載波頻率的第三RF分量的控制信號；所述第二或所述第三RF分量包含信息內(nèi)容；ⅲ)將第一光信號作用在一個光學(xué)調(diào)制器上；以及ⅳ)將控制信號作用在光學(xué)調(diào)制器上以調(diào)制第一光信號以便生成一個經(jīng)所述第一RF載波頻率及所述信息分量調(diào)制的輸出光信號，所述第一載波頻率為升頻了所述第三載波頻率或所述第三載波頻率的整數(shù)倍的所述第二載波頻率。
2.按照權(quán)利要求1的一種方法，其中的第一光信號包含信息分量。
3.按照權(quán)利要求1的一種方法，其中的控制信號包含信息分量。
4.按照權(quán)利要求1的一種方法，是一種加密方法，其中的輸入光信號及控制信號兩者都包含一個信息分量，其中之一為一個預(yù)定的加密碼。
5.按照任何一項在先的權(quán)利要求的一種方法，其中的控制信號為一個電信號。
6.按照任何一項在先的權(quán)利要求的一種方法，其中的調(diào)制器的光輸出具有對控制信號的一種非線性響應(yīng)。
7.按照權(quán)利要求6的一種方法，其中的控制信號的波幅選擇為使第二RF載波頻率由第三RF頻率的一個整數(shù)倍的頻率升頻到第一RF載波頻率。
8.按照任何一項在先的權(quán)利要求的一種方法，其中的第一光信號是通過控制一個激光器的偏壓生成的。
9.一種在由任何一項在先的權(quán)利要求的方法生成時具有包含一個第一RF載波頻率的一個第一RF分量及一個信息分量的經(jīng)過調(diào)制的光信號。
10.一種通過檢測經(jīng)過包含一個第一RF載波頻率的RF分量及信息分量調(diào)制的一個光信號而生成的、具有一個第一RF載波頻率及一個信息分量的電或無線電信號，該光信號是由權(quán)利要求1至8中任何一項的方法生成的。
11.一種解密-加密按照權(quán)利要求4或其任何一項從屬權(quán)利要求的方法生成的、按照權(quán)利要求9或10的一種信號的方法，包括在該信號上作用一個與預(yù)定的加密碼互補的進(jìn)一步的調(diào)制。
12.用于生成一個具有包含一個第一FR載波頻率的一個第一RF分量及一個信息分量的光信號的裝置，包括ⅰ)具有一個光輸入端、一個光輸出端及一個控制輸入端的一個光學(xué)調(diào)制器；ⅱ)用于將一個具有包含不同于所述第一FR載波頻率的一個第二RF載波頻率的一個第二RF分量的經(jīng)過調(diào)制的光信號提供給光輸入端的裝置；ⅲ)用于將一個具有包含不同于所述第一RF載波頻率的一個第三RF載波頻率的一個第三RF分量的控制信號提供給控制輸入端的裝置；ⅳ)用于將一個包括所述信息分量的調(diào)制作用在所述光信號或所述控制輸入上的裝置；該配置為使得在光輸出端上產(chǎn)生一個經(jīng)過所述第一RF載波頻率與所述信息分量調(diào)制的光信號，所述第一載波頻率為升頻了所述第三載波頻率或所述第三載波頻率的整數(shù)倍的所述第二載波頻率。
13.一種包括按照權(quán)利要求11的裝置的加密設(shè)備，還包括用于將包含信息分量的調(diào)制作用在光信號與控制信號兩者上的裝置，信息分量之一為一個預(yù)定的加密碼。
14.按照權(quán)利要求12至13的裝置，其中的控制輸入為一個電輸入。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其中的光學(xué)調(diào)制器為一個Mach-Zehnder干涉儀。
16.按照權(quán)利要求15的裝置，其中用于提供控制信號的裝置是配置成生成一個信號，使得第二RF分量升頻了第三RF分量的一個整數(shù)倍的頻率以生成第一RF分量。
17.按照權(quán)利要求12至16中任何一項的裝置，其中用于提供經(jīng)過調(diào)制的光信號的裝置包括一個激光器及用于控制該激光器的偏壓來生成第二RF分量的裝置。
18.一種用于生成具有RF調(diào)制的輸出光信號的方法，包括將一個輸入光信號作用在一個具有非線性傳遞函數(shù)的調(diào)制器的光輸入端上；將一個具有控制RF頻率的控制信號作用在該調(diào)制器的控制輸入端上，該控制信號的波幅使得輸出光信號受到控制RF頻率的整數(shù)倍的RF頻率的調(diào)制。
19.按照權(quán)利要求18的一種方法，其中的調(diào)制器為一個Mach-Zehnder干涉儀。
20.按照權(quán)利要求18或19的一種方法，其中的輸入光信號攜帶一個初始RF調(diào)制，輸出光信號包括初始RF調(diào)制升頻了控制RF頻率的一個整數(shù)倍的一個RF調(diào)制。
全文摘要
通過在源(4a)中生成一個較低頻率調(diào)制，用它來控制激光器(1)的光輸出(3)并進(jìn)一步用源4b生成的具有另一個較低頻率調(diào)制的控制信號在一個光學(xué)調(diào)制器(6)中調(diào)制該光輸出(3)而在輸出端(10)上生成一個具有高射頻調(diào)制的光束。較低頻率調(diào)制之一或兩者也攜帶一個包含信息的調(diào)制。光學(xué)調(diào)制器(6)的效用為將光束所攜帶的調(diào)制升頻控制信號的調(diào)制頻率。光學(xué)調(diào)制器(6)可以是一個Mach-Zehnder干涉儀。可通過選擇控制信號的波幅利用這種調(diào)制器相對于其控制信號的非線性而使光輸出(3)升頻由源4b生成的調(diào)制頻率的一個整數(shù)倍。這些方法避免了將高頻調(diào)制直接作用在激光器輸入端(2)或控制輸入端(7)兩者之一上的必要性。
文檔編號H04B10/50GK1120377SQ9419165
公開日1996年4月10日 申請日期1994年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月31日
發(fā)明者伊恩·克里斯托弗·史密斯 申請人:英國電訊有限公司