SOA-FWM效应在RoF系统中的应用研究

摘要

在人们通信需求的推动下,大容量、高速率、可移动与低成本等将成为未来通信系统的基本要求。就可靠性、容量、覆盖范围、移动性以及安全性等方面来说,结合光纤通信与无线通信特点的光载无线(RoF)技术无疑是最有发展前景的技术之一,对于未来宽带接入通信系统具有十分重要的理论与应用价值。
　　基于此,本文对半导体光放大器中四波混频(SOA-FWM)效应在 RoF系统中的应用展开了研究。文中首先介绍了本文的研究背景及相关内容的发展现状,然后对RoF技术及SOA-FWM效应的相关基础理论知识进行了阐述和分析,并在此基础上对提出的SOA-FWM效应在RoF系统中应用方案进行理论研究及验证。同时,还对RoF系统中SOA-FWM效应的进行了实验研究。本文主要工作及创新点与特色如下:
　　1.研究了RoF系统中多频毫米波产生及多样化业务支持的问题,提出了一种基于 SOA-FWM多频多业务毫米波 RoF系统。在该系统中,利用单泵浦型SOA-FWM效应,实现了多频多业务毫米波信号的产生,且实现了根据基站组中各个基站的不同需求,灵活地分配携带不同业务的不同频率毫米波信号。此外,结合SOA-FWM效应的基础理论与模型,给出了该系统性能优化的方法。
　　2.研究了无源光网络(PON)及 RoF系统中光虚拟专用网(OVPN)的实现的问题和方案,提出了一种基于SOA-FWM多频毫米波RoF-OVPN系统的实现方案,该方案利用双泵浦型SOA-FWM效应实现了不同RoF子网下基站间的OVPN通信,同时还实现了同一RoF子网下基站间的OVPN通信以及该系统上下行链路的信息传输。另外,该方案中承载OVPN数据和下行数据的毫米波频率分别为58 GHz和60 GHz,属于国际免许可频谱范围内,使之更加有效地适用于未来RoF系统。
　　3.对RoF系统中SOA-FWM效应进行了实验研究,首先对SOA的增益饱和特性开展了实验和结果分析。在此基础上,完成了SOA工作在增益饱和状态以及线性增益状态下,基于RoF系统中单泵浦型和双泵浦型FWM效应的实验研究。最后探讨了在RoF系统中SOA-FWM效应转换效率的影响因素。

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图目录

缩略字表

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 RoF的研究现状及趋势

1.3 SOA-FWM效应在RoF系统中的应用

1.4 本论文的研究内容和结构安排

第二章 SOA-FWM效应及RoF系统的理论基础

2.1 引言

2.2 RoF系统概述

2.3 SOA-FWM效应的基本理论

2.4 本章小结

第三章 基于SOA-FWM多频多业务毫米波RoF系统

3.1 引言

3.2 系统设计原理及相关分析

3.3 系统验证及结果分析

3.4 本章小结与主要创新点

第四章 基于SOA-FWM多频毫米波RoF-OVPN系统

4.1 引言

4.2 基于SOA-FWM多频毫米波RoF-OVPN系统原理

4.3 系统验证及结果

4.4 本章小结与主要创新点

第五章 基于RoF系统SOA-FWM效应的实验研究

5.1 引言

5.2 SOA的增益饱和特性实验研究

5.3 基于单双泵浦型SOA-FWM效应实验研究

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果