本發(fā)明屬于光纖?無線通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM?4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)即方法，使用激光器生成兩路不同中心頻率的光載波；使用保偏光合路器合并兩路不同中心頻率的光載波得到合并光載波；使用偏振光分束器從合并光載波中分離出兩路正交的偏振光；使用兩個(gè)數(shù)據(jù)源產(chǎn)生兩路二進(jìn)制電信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的光強(qiáng)度調(diào)制器；使用驅(qū)動(dòng)光強(qiáng)度調(diào)制器分別調(diào)制兩路正交的偏振光；使用偏振光合束器得到具有兩個(gè)頻帶的偏振復(fù)用光信號(hào)；使用光電探測器對偏振復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到太赫茲PAM?4信號(hào)。本發(fā)明無需借助數(shù)模轉(zhuǎn)換器，成功實(shí)現(xiàn)PAM?4信號(hào)生成，具有具有其低成本，低功耗和系統(tǒng)配置簡單等優(yōu)越性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖-無線(Radio-over-Fiber，ROF)通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM-4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)即方法。

背景技術(shù)

近年來，為了解決通信網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源稀缺和容量限制等問題，太赫茲波段系統(tǒng)引起了人們的廣泛的關(guān)注。太赫茲系統(tǒng)具有充足的帶寬，能夠滿足高容量傳輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r(shí)，由于基于光子技術(shù)的無線信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)具備超高頻率，超寬帶寬，超高速率，低損耗以及極低的相位噪聲等優(yōu)越性，因此基于光子輔助的太赫茲信號(hào)產(chǎn)生方法被高度重視。采用光子輔助的方案不但可以克服電子器件的帶寬限制和電磁干擾，而且其對于實(shí)現(xiàn)光纖和無線網(wǎng)絡(luò)的無縫融合也是必不可少的。光子輔助太赫茲波系統(tǒng)可以應(yīng)用于許多研究領(lǐng)域，例如寬帶無線移動(dòng)通信，衛(wèi)星和太空通信以及軍事通信。同時(shí)，為了提高系統(tǒng)的頻譜效率，矢量太赫茲信號(hào)的產(chǎn)生和檢測是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對矢量太赫茲信號(hào)產(chǎn)生的一些新原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究顯得非常重要。傳統(tǒng)方法使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生PAM-4的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)光強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制激光，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM-4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)及方法，無需借助數(shù)模轉(zhuǎn)換器，就可以在這種二進(jìn)制方案中成功實(shí)現(xiàn)四個(gè)等間隔幅度的PAM-4生成信號(hào)。

本發(fā)明提供了一種基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM-4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：激光器單元，用于產(chǎn)生中心頻率為f₁的連續(xù)波激光即第一路光載波及中心頻率為f₂的連續(xù)波激光即第二路光載波；保偏光合路器，用于將第一路光載波及第二路光載波合并，得到合并光載波；偏振復(fù)用調(diào)制器單元，用于調(diào)制合并光載波，得到偏振復(fù)用光信號(hào)；以及光電探測器，用于對光信號(hào)進(jìn)行拍頻產(chǎn)生太赫茲信號(hào)，其中，偏振復(fù)用調(diào)制器單元包括：偏振光分束器，用于從合并光載波中分解出兩路正交的偏振光，即X路偏振光及Y路偏振光；第一數(shù)據(jù)源，用于產(chǎn)生具有第一驅(qū)動(dòng)電壓的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流A；第二數(shù)據(jù)源，用于產(chǎn)生具有第二驅(qū)動(dòng)電壓的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流B；第一光強(qiáng)度調(diào)節(jié)器，用于在二進(jìn)制數(shù)據(jù)流A的驅(qū)動(dòng)下，對X路偏振光調(diào)制得到第一光信號(hào)；第二光強(qiáng)度調(diào)節(jié)器，用于在二進(jìn)制數(shù)據(jù)流B的驅(qū)動(dòng)下，對Y路偏振光調(diào)制得到第二光信號(hào)；偏振光束合器，將第一光信號(hào)與第二光信號(hào)合并得到偏振復(fù)用光信號(hào)。

在本發(fā)明提供的基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM-4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，第二驅(qū)動(dòng)電壓的電信號(hào)電壓幅度小于第一驅(qū)動(dòng)電壓的電信號(hào)電壓幅度。

在本發(fā)明提供的基于二進(jìn)制驅(qū)動(dòng)單調(diào)制器的太赫茲PAM-4信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，合并光載波的信號(hào)表示為：E_in(t)＝E₁exp(j2πf₁t)+E₂exp(j2πf₂t)，式中，E₁為第一路光載波的光場幅度，j為虛部，t為時(shí)間，E₂為第二路光載波的光場幅度，f₁為第一路光載波的中心頻率，f₂為第二路光載波的中心頻率。