基于光电振荡器的线性光载无线通信系统
技术领域
本发明涉及一种光载无线通信系统，特别涉及一种基于光电振荡器的线性光载无线通信系统。
背景技术
随着大数据时代的到来，数据量不断增加，用户对无线通信的需求越来越高，而光纤通信能够满足信息传输速率的要求，因此提出了RoF(Radio-over-Fiber，光载无线通信)技术。RoF系统将无线通信与光纤通信结合，兼顾二者优势，具有低损耗、大带宽、抗干扰能力强等特点，具有较高的利用价值。
目前，RoF系统的主要方法有直接调制、外调制、光外差和光调制器非线性等。上述各方法实现的RoF系统由于受到调制器、探测器等器件本身非线性的影响，使得RoF系统具有严重的非线性效应，因此，线性RoF系统具有很好的研究前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种基于光电振荡器(OptoelectronicOscillator，OEO)的线性光载无线通信(Radio-Over-Fiber，RoF)系统，解决现有技术实现的RoF系统非线性的问题。本发明中通过调制信号改变OEO腔长，改变OEO振荡产生光载微波信号的频率，再通过光电探测器将光信号转换为电信号并解调，线性恢复原始调制信号。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于OEO的线性RoF系统，包括如下光学和电子器件：马赫-增德调制器、任意波形发生器、腔长控制器、激光器、两个放大器、滤波器、两个长光纤、两个光电探测器和信号解调器；两个放大器分别记为第一放大器和第二放大器，两个长光纤分别记为第一长光纤和第二长光纤，两个光电探测器分别记为第一光电探测器和第二光电探测器；所述激光器，马赫-增德调制器，腔长控制器，第一长光纤，第一光电探测器，第一放大器，滤波器和第二放大器构成光电振荡器谐振腔；所述激光器发出光信号经过所述马赫-增德调制器、腔长控制器、第一长光纤后，通过所述光电探测器转换为电信号；所得电信号经过第一放大器、滤波器、第二放大器处理后回到马赫-增德调制器，形成光电振荡器环路；所述任意波形发生器为调制信号的信号源，所述第二长光纤为传输链路，所述任意波形发生器发送调制信号至所述的腔长控制器，以改变所述光电振荡器谐振腔的腔长，进而线性的改变所述光电振荡器环路振荡产生微波信号的频率，经光第二电探测器转换为电信号后，通过信号解调器解调恢复原始调制信号。
进一步讲，本发明中，所述的腔长控制器是相位调制器、延时线和光纤压电陶瓷拉伸器中的一种。所述信号解调器是频率计或电谱仪。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明实现的RoF系统不受器件自身非线性的影响。
(2)本发明通过调制信号改变OEO腔长，线性改变产生微波的信号的频率，从而实现线性RoF系统。
附图说明
图1为本发明基于OEO的线性RoF系统示意图。
图中：
1-马赫-增德调制器 2-任意波形发送器
3-腔长控制器4-激光器
5-第二放大器6-滤波器
7-第一长光纤8-第一放大器
9-第一光电探测器10-第二长光纤
11-第二光电探测器 12-信号解调器
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
本发明的设计思路是通过调制信号改变OEO腔长，通过OEO腔长变化线性改变OEO产生微波信号的频率，将产生的微波信号转换为电信号并解调恢复原始调制信号。
如图1所示，本发明提出的一种基于光电振荡器的线性光载无线通信系统，包括如下光学和电子器件：马赫-增德调制器1、任意波形发生器2、腔长控制器3、激光器4、两个放大器、滤波器6、两个长光纤、两个光电探测器和信号解调器12；两个放大器分别记为第一放大器8和第二放大器5，两个长光纤分别记为第一长光纤7和第二长光纤10，两个光电探测器分别记为第一光电探测器9和第二光电探测器11。
所述激光器4，马赫-增德调制器1，腔长控制器3，第一长光纤7，第一光电探测器9，第一放大器8，滤波器6和第二放大器5构成光电振荡器谐振腔；所述激光器4发出光信号经过所述马赫-增德调制器1、腔长控制器3、第一长光纤7后，通过所述光电探测器19转换为电信号；所得电信号经过第一放大器8、滤波器6、第二放大器5处理后回到马赫-增德调制器1，形成光电振荡器环路；
所述任意波形发生器2为调制信号的信号源，所述第二长光纤10为传输链路，所述信号解调器11用于测量OEO产生的微波信号的频率，从而将信号解调恢复原始调制信号。
本发明中，OEO腔长的变化与产生的微波信号的频率变化为线性关系，通过调制信号改变OEO腔长，线性改变微波信号频率，通过信号解调器11测量OEO产生的微波信号的频率，将信号解调恢复原始调制信号，从而实现线性RoF系统。即所述任意波形发生器2发送调制信号至所述腔长控制器3，以改变OEO的腔长，进而线性的改变所述光电振荡器环路振荡产生微波信号的频率，经光第二电探测器11转换为电信号后，通过信号解调器12解调恢复原始调制信号。
利用如图1所示的基于OEO的线性RoF系统，搭建OEO环路，通过调制信号改变OEO腔长，通过腔长变化线性改变OEO振荡产生微波信号频率，将微波信号转换为电信号并解调恢复原始调制信号，具体实施过程是：
所述激光器4发出光信号经过所述的马赫-增德调制器1、腔长控制器3、第一长光纤7后，通过第一光电探测器9转换为电信号；上述所得电信号依次经过第一放大器8、滤波器6、第二放大器5处理后回到马赫-增德调制器1，从而形成OEO环路。
通过任意波形发生器2产生的调制信号调制腔长控制器3，改变所述的OEO的腔长；调制信号引起的OEO的腔长变化线性的改变OEO环路振荡产生的微波信号的频率。
将OEO振荡产生的微波信号经第二长光纤10传输后，通过所述第二光电探测器11转换为电信号；通过信号解调器11将OEO产生的光载微波信号经第二光电探测器11转换所得的电信号的频率解调，恢复原始调制信号，形成RoF系统。
综上所述，本发明线性RoF系统是通过将调制信号加载到OEO腔长上，通过OEO腔长变化线性改变OEO振荡产生的微波信号的频率，通过信号解调器将OEO振荡产生的微波信号频率解调，恢复原始调制信号。OEO腔长变化改变OEO振荡产生的微波信号频率的过程为线性过程，不受器件自身非线性的限制，因此，本发明实现的RoF系统为线性RoF系统，不受实验器件自身非线性的影响。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
