无本振毫米波光纤无线通信上变频新方案

"新型无本振毫米波光纤无线通信上变频系统" 本文介绍了一种创新的、基于注入锁定法珀（FP）激光器的无本振毫米波光纤无线通信（RoF）上变频技术。传统的低速信号注入FP激光器虽然可以实现无微波本振的RoF上变频，但其四波混频效率限制了能够产生的微波本振频率，进而限制了毫米波载波的直接上变频。为了解决这一问题，研究者提出了一种新的低成本方案，该方案能在光域直接产生毫米波载波，无需微波本振。 在注入锁定的FP激光器中，动态载流子特性导致上变频后的载波信号带有正啁啾。通过利用负色散介质对这种带正啁啾的载波信号进行脉冲压缩，可以增强高阶谐波分量，从而实现毫米波载波的无本振RoF上变频。实验结果表明，采用2 Gb/s的非归零码注入，成功实现了13.9 GHz的载波上变频；而使用2.5 Gb/s的注入，则实现了13.9 GHz和15.4 GHz载波的上变频，并且能够增强27.8 GHz和30.8 GHz的倍频载波分量。此外，进一步的实验验证了该方案可以实现大约60 GHz的可调谐毫米波载波的无本振RoF上变频。 关键词涉及的领域包括光通信、光纤无线通信、光学上变频、注入锁定技术以及四波混频。这些技术是现代通信系统中的重要组成部分，特别是在高速、大容量的信息传输中。光学上变频是将光信号转换到不同频率的过程，广泛应用于光频谱分析、光信号处理以及光通信系统。注入锁定技术则用于控制激光器的输出特性，使其保持与外部信号同步，提高信号质量和稳定性。四波混频是光频域内的一种非线性光学效应，可以产生新的光频率，为光纤通信提供多样化的频率资源。 这项研究提出了一种新型的光域毫米波上变频技术，不仅降低了成本，还提升了毫米波RoF系统的灵活性和实用性。这对于未来毫米波通信，尤其是5G和6G无线网络的发展具有重要意义，因为毫米波频段能提供更大的带宽，支持更高的数据传输速率。