一種基于濾波調(diào)制器的fsk調(diào)制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光電子、光通信領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種基于濾波調(diào)制器的FSK調(diào)制 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 光通信中的主要調(diào)制格式包括：基于振幅調(diào)制的ASK(Ampl;UudeShiftIfeying， 振幅鍵控）調(diào)制，基于相位調(diào)制的PSK(phaseShiftk巧ing，相位鍵控）調(diào)制，基于頻率調(diào) 制的FSK(Rrequen巧Shiftkeying,頻率鍵控）調(diào)制，W及基于偏振的偏振調(diào)制。其中FSK 作為最近提出的一種調(diào)制模式，由于在傳輸過程中具有很高的傳輸容忍性；對于FSK信號 的解調(diào)方式僅需要光學(xué)濾波器即可，解調(diào)方便等優(yōu)勢，越來越引起人們的關(guān)注。
[0003] 現(xiàn)有的FSK調(diào)制方式有；（1)通過調(diào)節(jié)激光器的控制電流來改變激光器的輸出頻 率，W達(dá)到不同頻率輸出的目的，但是此種方式，由于控制電流的達(dá)不到高速的變換，W及 信號響應(yīng)速度的限制，F(xiàn)SK信號速率低于lOGb/s，無法產(chǎn)生高速FSK信號。（2)利用3個集 成的馬赫增德爾調(diào)制器控制，分別調(diào)制上下邊帶的模式產(chǎn)生，但是該種器件限于生產(chǎn)技藝 的水平，很難生產(chǎn)出此種器件。（3)利用兩個激光器或者CSRZ(CarrierSuppressedReUme toZero,載波擬制歸零碼）模式，產(chǎn)生兩個副載波，將副載波調(diào)制DPSK值ifferential PhaseShiftIfeying，差分相移鍵控）信號，然后將信號送入延時干設(shè)儀對DPSK解調(diào)效果， 將兩個副載波分別對應(yīng)于MZDI(Mach-ZehnderDelayInterferometer,馬赫增德爾延遲干 設(shè)儀）的輸出最大值和最小值，進而產(chǎn)生FSK信號。但是該種方法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要經(jīng)過多 次調(diào)制和解調(diào)過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于濾波調(diào)制器的FSK調(diào)制系 統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中FSK信號中載波頻率幅度不相等、調(diào)制速率低、誤碼率高W及系統(tǒng) 復(fù)雜的問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種基于濾波調(diào)制器的FSK調(diào)制系統(tǒng)，包括正弦信號發(fā)生器、激光 器、第一反相器、LiNb〇3調(diào)制器、數(shù)據(jù)信號發(fā)生器、第二反相器和濾波調(diào)制器；所述第一反 相器的輸入端連接至所述正弦信號發(fā)生器的輸出端，所述第一反相器的輸出端連接至所述 LiNb〇3調(diào)制器的上臂控制端口；所述LiNbO3調(diào)制器的輸入端連接至所述激光器的輸出端， 所述LiNb〇3調(diào)制器的下臂控制端口連接至所述正弦信號發(fā)生器的輸出端；所述第二反相器 的輸入端連接至所述數(shù)據(jù)信號發(fā)生器的輸出端，所述第二反相器的輸出端連接至所述濾波 調(diào)制器的上臂控制端，所述濾波調(diào)制器的輸入端連接至所述LiNb〇3調(diào)制器的輸出端，所述 濾波調(diào)制器的下臂控制端口連接至所述數(shù)據(jù)信號發(fā)生器的輸出端，所述濾波調(diào)制器的輸出 端作為FSK調(diào)制系統(tǒng)的輸出端。
[0006] 其中，工作時，所述正弦信號發(fā)生器輸出的驅(qū)動信號分為兩路，一路直接加載在所 述LiNb化調(diào)制器的下臂控制端，另一路經(jīng)過反向調(diào)制后再加載到所述LiNbO3調(diào)制器的上 臂控制端，所述LiNb化調(diào)制器對激光器輸出的連續(xù)激光信號進行調(diào)制，產(chǎn)生載波擬制副載 波信號，此信號包含兩個副載波分量，而載波分量被擬制；此后，副載波信號進入濾波調(diào)制 器，此調(diào)制器具有濾波和調(diào)制的功能，首先進入調(diào)制器的副載波信號分兩路分別通過由FBG 構(gòu)成的上下兩路通道，完成載波分離的作用，隨后在上下兩臂的強度調(diào)制器中由外部信號 的作用下進行強度調(diào)制，使光信號稱為強度禪合、頻率不同的光信號，在濾波調(diào)制器輸出端 禪合后，即為FSK信號，驅(qū)動濾波調(diào)制器的信號為數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)信號由數(shù)據(jù)信號發(fā)生器產(chǎn) 生，一路直接加載到濾波調(diào)制器對光波進行調(diào)制，一路經(jīng)第二反相器加載到濾波調(diào)制器對 光波進行調(diào)制，因此經(jīng)過兩路數(shù)據(jù)調(diào)制的上下兩臂的光載波即為幅度禪合、頻率不同的信 號光。
[0007] 其中，所述LiNb〇3調(diào)制器對激光器輸出的連續(xù)激光進行調(diào)制，其傳輸函數(shù)為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于濾波調(diào)制器的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，包括正弦信號發(fā)生器（I)、激光 器（2)、第一反相器（3)、LiNb03調(diào)制器（4)、數(shù)據(jù)信號發(fā)生器（5)、第二反相器（6)和濾波調(diào) 制器（7); 所述第一反相器（3)的輸入端連接至所述正弦信號發(fā)生器（1)的輸出端，所述第一反 相器⑶的輸出端連接至所述LiNbO3調(diào)制器⑷的上臂控制端口； 所述LiNbO3調(diào)制器（4)的輸入端連接至所述激光器（2)的輸出端，所述LiNbO3調(diào)制器 (4)的下臂控制端口連接至所述正弦信號發(fā)生器⑴的輸出端； 所述第二反相器（6)的輸入端連接至所述數(shù)據(jù)信號發(fā)生器（5)的輸出端，所述第二反 相器（6)的輸出端連接至所述濾波調(diào)制器（7)的上臂控制端， 所述濾波調(diào)制器（7)的輸入端連接至所述LiNbO3調(diào)制器（4)的輸出端，所述濾波調(diào)制 器（7)的下臂控制端口連接至所述數(shù)據(jù)信號發(fā)生器（5)的輸出端，所述濾波調(diào)制器（7)的 輸出端作為FSK調(diào)制系統(tǒng)的輸出端。
2. 如權(quán)利要求1所述的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，工作時，激光器產(chǎn)生連續(xù)波激光進 入LiNbO3調(diào)制器（4)，LiNbO3調(diào)制器（4)在正弦信號的控制下對激光信號進行調(diào)制，產(chǎn)生 載波擬制副載波信號，副載波信號進入濾波調(diào)制器（7)，在濾波調(diào)制器內(nèi)，副載波信號分兩 路通過由FBG構(gòu)成的上、下通道完成載波分離的作用，并在在上、下兩臂的強度調(diào)制器中由 數(shù)據(jù)信號的作用下進行強度調(diào)制，使得強度耦合、頻率不同的光信號在濾波調(diào)制器（7)輸 出端耦合后輸出FSK信號；所述正弦信號由正弦信號發(fā)生器（1)產(chǎn)生，正弦信號分為兩路， 一路直接加載在所述LiNbO3調(diào)制器（4)的下臂控制端，另一路經(jīng)過反向調(diào)制后再加載到所 述LiNbO3調(diào)制器（4)的上臂控制端；數(shù)據(jù)信號由數(shù)據(jù)信號發(fā)生器（5)產(chǎn)生，數(shù)據(jù)信號分為 兩路，一路直接加載到濾波調(diào)制器（7)上對光波進行調(diào)制，另一路經(jīng)第二反相器（6)反向后 再加載到濾波調(diào)制器（7)上對光波進行調(diào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述LiNbO3調(diào)制器⑷對所述激 光器（2)輸出的連續(xù)激光進行調(diào)制，其傳輸函數(shù)為：
其中，L為插入損耗，:T為LiNbO3調(diào)制器（4)的上、下兩臂的分光比，^Pupper(0、中MpperW. 分別為上~下臂的相位…⑴^⑴分別為上~下兩臂的驅(qū)動電壓^^^^為^^^調(diào)制 器的半波電壓，VB1、Vb2分別為上、下兩臂的偏置電壓。
4. 如權(quán)利要求1所述的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波調(diào)制器（7)包括第一耦合 器（71)、第一布拉格光柵光纖（72)、第一強度調(diào)制器（73)、第二布拉格光柵光纖（74)、第二 強度調(diào)制器（75)和第二耦合器（76); 所述第一耦合器（71)的輸入端連接至所述LiNbO3調(diào)制器（4)的輸出端，所述第一布 拉格光柵光纖（72)的一端與所述第一親合器（71)的第一輸出端連接，所述第二布拉格光 柵光纖（74)的一端與所述第一親合器（71)的第二輸出端連接； 所述第一強度調(diào)制器（73)的輸入端連接至所述第一布拉格光柵光纖（72)的另一端， 所述第一強度調(diào)制器（73)的控制端作為所述濾波調(diào)制器（7)的上臂控制端與所述第二反 相器（6)的輸出端連接； 所述第二強度調(diào)制器（75)的輸入端連接至所述第二布拉格光柵光纖（74)的另一端， 所述第二強度調(diào)制器（75)的控制端作為所述濾波調(diào)制器（7)的下臂控制端與所述數(shù)據(jù)發(fā) 生器（5)的輸出端連接； 所述第二耦合器（76)的第一輸入端連接至所述第一強度調(diào)制器（73)的輸出端，所述 第二耦合器（76)的第二輸入端連接至所述第二強度調(diào)制器（75)的輸出端，所述第二耦合 器（76)的輸出端作為所述濾波調(diào)制器（7)的輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一布拉格光柵光纖（72)的 中心濾波波長與LiNbO3調(diào)制器（4)輸出的副載波的波長匹配，帶寬相等。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于濾波調(diào)制器的FSK調(diào)制系統(tǒng)，其能夠產(chǎn)生連續(xù)的FSK光信號，可以作為光學(xué)標(biāo)簽或光學(xué)凈荷，F(xiàn)SK調(diào)制系統(tǒng)包括激光器、LiNbO3調(diào)制器、隨機信號發(fā)生器、正弦信號發(fā)生器、2個反相器和濾波調(diào)制器；其中激光器產(chǎn)生連續(xù)激光，進入LiNbO3調(diào)制器，在正弦信號的驅(qū)動下，輸出載波擬制副載波；載波擬制副載波進入濾波調(diào)制器模塊，在數(shù)據(jù)信號的驅(qū)動下進行調(diào)制，得到頻率不同、強度耦合對稱的信號光，進而耦合得到所需的FSK信號。本發(fā)明利用一個LiNbO3調(diào)制器和濾波調(diào)制器模塊實現(xiàn)FSK信號，相對于現(xiàn)有的FSK調(diào)制方式，具有信號調(diào)制穩(wěn)定，外部因素影響小，各頻率分量幅度差異小，因此信號傳輸色散影響小，集成度高等優(yōu)點。
【IPC分類】H04L27-12
【公開號】CN104717166
【申請?zhí)枴緾N201510109492
【發(fā)明人】羅風(fēng)光, 楊柳, 李斌
【申請人】華中科技大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月12日