专利名称：一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及光纤无线通信、微波光子技术、特种光纤和光纤研磨技术，适用于光
纤-无线通信系统技术、微波光子、光纤传感、光纤通信以及雷达等领域。
背景技术：
移动通信在经过第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、 TDMA等数字手机(2G) 的发展后，现在正向着宽带宽、高速接入的第三代移动通信技术(3G)发展。然而，当前在城 市中通信，微波以下的频段均被占用，为了提高通信容量，避免信道拥挤和相互干扰，就要 求无线通信能突破拥挤的低频波段，从微波向更高频率的毫米波段扩展。但是，无线通信易 受大气环境的影响，不能实现长距离的传输。如果用光纤代替大气作为传输媒质来传输信 号，由于光纤通信技术的低损耗、不受电磁干扰和海量传输的特点，将使目前的移动通信系 统达到更高的传输容量，同时实现超长距离的传输。因此，将光纤通信技术融合到无线通信 网中就构成了光纤毫米波系统，即R0F(Radio over Fiber)系统。 ROF系统其实就是利用光纤代替大气作为传输媒质来传输信号(如基带、中频或 射频信号)的一种传输系统。在ROF系统中，用光纤通信代替传统无线通信中从中心站(CS， Central Station)到基站(BS，Base Station)的一段微波传输，中心站通过光纤与多个功 能简单的基站相连。调制解调、编解码、路由等功能在中心站完成，基站的主要功能是实现 光信号和微波信号的转换。在中心站，基带电信号经过电调制器调制到毫米波发生器产生 的毫米波上，再送入光调制器，将该复合电信号调制到从毫米波发生器处得到的可再用光 载波上，以适用于光纤信道传输。以上这些都在中心站完成。微波、毫米波发生技术是R0F 技术的关键技术，目前已有的毫米波发生技术包括直接调制、外调制和光外差方法等，其中 光外差以其优异的性能成为产生光载毫米波的有效方法。 在文章裴军，余重秀，马建新，曾军英等.ROF系统中毫米波产生法的研究[J].有 线电视技术.2007. 9(213) :45-48中阐述了一种双光栅结构的外差法。该方法的实现包括 连续波激光器依次连接光隔离器、Y分器一字端，Y分器的两个分叉端连接两个环形器和两 个光纤光栅，把基带信号调制到其中一个光纤光栅的反射波上，与另一个光纤光栅的反射 波在耦合器耦合后进入光电探测器差频。此方法解决了两个激光器产生的激光相位不相关 的问题，但是使用了两个光纤光栅，当需要改变输出微波、毫米波的频率时，就需要替换光 纤光栅，这在需要随时更改输出频率的工程中是不便的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的问题，提供一种基于研磨光 纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置。
本发明的技术方案 本发明提出一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，该发生装置 包括连续波激光器、光隔离器连接成的激光产生部分；光纤环形器、光纤光栅连接成的差
3频光波产生部分；高速光电探测器跟高频带通滤波器连接成的光外差和滤波部分。
所述的光纤光栅采用保偏光纤制作的光纤光栅。 通过研磨机的注入槽注入研磨粉，传送带带动研磨块对保偏光纤制作的光纤光栅 进行研磨；观察光谱仪显示波形的变化，当两个反射中心波长之间的频率间隔为1GHz 1000GHz之间的一个值时，停止研磨，两束光脉冲进入高速光电探测器进行差频，得到 1GHz 1000GHz微波、毫米波。 所述的研磨块为铁制的、铜制的或铅制的研磨块。
构成该发生装置器件的连接 连续波激光器连接光隔离器然后连接光环形器的第一端口 ； 光环形器的第二端口接保偏光纤制作的光纤光栅的一端，保偏光纤制作的光纤光 栅的另一端连接光谱仪。 光环形器的第三端口接高速光电探测器的输入端，光电检测器的输出端接高频带 通滤波器的输入端。 将研磨机的研磨块置于保偏光纤制作的光纤光栅的上方。
本发明的有益效果具体如下 本发明所述的一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，利用了使 用保偏光纤制作的光纤光栅有两个中心反射波长的优势，产生两束频率间隔为1GHz 1000GHz之间的光波，输入到高速光电探测器中，经过差频实现微波、毫米波的输出。而且可 以通过对保偏光纤制作的光纤光栅进行研磨对中心反射波长之间的间隔进行控制，得到不 同频率的微波、毫米波。本发明只使用一个光纤光栅，大大简化了系统结构，便于移动和搬 运。同时可以简单的通过控制研磨深度来控制两个中心波长的漂移量，得到不同的输出频 率。由于是对同一个光纤光栅产生的反射波进行差频，所以此种方案可以获得相对较低的 相位噪声，从而延长了传输距离。本发明的结构简易，操作简单，组装容易，具有较高的性价 比。
如图为一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。 如图，一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，其构成的器件之间 的连接 连续波激光器10连接光隔离器20然后连接光环形器的第一端口 301。 光环形器的第二端口 302接保偏光纤制作的光纤光栅40的一端，保偏光纤制作的
光纤光栅40的另一端连接光谱仪80。 光环形器的第三端口 303接高速光电探测器60的输入端，光电检测器60的输出 端接高频带通滤波器70的输入端。 将研磨机的研磨块50置于保偏光纤制作的光纤光栅40的上方。 通过研磨机的注入槽52注入研磨粉，传送带51带动研磨块50对保偏光纤制作的光纤光栅40进行研磨；观察光谱仪80显示波形的变化，当两个反射中心波长之间的频率间 隔为1GHz 1000GHz之间的一个值时，停止研磨，两束光脉冲进入高速光电探测器进行差 频，得到1GHz lOOOGHz微波、毫米波。 如在光谱仪80上观察到保偏光纤制作的光纤光栅40的两个反射中心波长分 别为A工=1553. 007nm和A 2 = 1552. 999nm时，经过滤波器后产生的微波、毫米波频率为 fRF二c(l/入2-l/、) = lGHz，即该装置产生的微波、毫米波信号的频率为lGHz。其中c二 3Xl。8米/秒。 如在光谱仪80上观察到保偏光纤制作的光纤光栅40的两个反射中心波长分别 为A i = 1553. 007nm和A 2 = 1552. 524nm时，经过滤波器后产生的微波、毫米波频率为fKF =c(l/、-l/、) = 60GHz，即该装置产生的微波、毫米波信号的频率为60GHz。其中c = 3Xl。8米/秒。 如在光谱仪80上观察到保偏光纤制作的光纤光栅40的两个反射中心波长分别 为入！ = 1553. 007nm和A 2 = 1545. 009nm时，经过滤波器后产生的微波、毫米波频率为fKF =c(l/、-l/、) = 1000GHz，即该装置产生的微波、毫米波信号的频率为lOOOGHz。其中 c = 3Xl。8米/秒。 —种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置的工作原理 连续波激光器10产生的光载波信号经过光隔离器20进入光环行器的第一端口
301进入到保偏光纤制作的光纤光栅40中。通过注入槽52灌注研磨粉，观察光谱仪80显
示的波形变化以控制研磨深度的多少，传送带51带动研磨块50对进保偏光纤制作的光纤
光栅40行研磨，直到在光谱仪80上观察到保偏光纤制作的光纤光栅40的两个反射中心波
长频率之差等于微波、毫米波的频率，输出得到两束反射波，两束反射波通过光环形器的第
二端口 302返回光环形器30，然后经光环形器的第三端口 303进入到高速光电探测器60中
进行差频。差频后产生包含f^的微波、毫米波波段。差频产生的微波、毫米波输入到高频
带通滤波器70滤除不需要的频率分量，从而得到下行链路所需的微波、毫米波。 本发明使用的研磨机为授权公告号CN 100455410C，发明名称光纤轴向磨抛厚
度精确控制方法及装置的研磨机。其他器件为选购。 所使用的研磨块50为铁制的、铜制的或铅制的研磨块均能达到研磨效果。
权利要求
一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，该发生装置包括连续波激光器(10)、光隔离器(20)连接成的激光产生部分；光纤环形器(30)、光纤光栅连接成的差频光波产生部分；高速光电探测器(60)与高频带通滤波器(70)连接成的光外差和滤波部分；其特征在于所述的光纤光栅采用保偏光纤制作的光纤光栅(40)；通过研磨机的注入槽(52)注入研磨粉，传送带(51)带动研磨块(50)对保偏光纤制作的光纤光栅(40)进行研磨；通过观察光谱仪(80)显示波形的变化，当两个反射中心波长之间的频率间隔为1GHz～1000GHz之间的一个值时，停止研磨，两束光脉冲进入高速光电探测器(60)进行差频，得到1GHz～1000GHz微波、毫米波。
2. 根据权利要求1所述的一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，其 特征在于，所述的研磨块(50)为铁制的、铜制的或铅制的研磨块。
全文摘要
本发明公开一种基于研磨光纤光栅的可调谐微波、毫米波发生装置，涉及微波光子和光纤通信等领域。该发生装置包括连续波激光器(10)、光隔离器(20)组成的激光产生部分；光纤环形器(30)、保偏光纤制作的光纤光栅(40)组成的差频光波产生部分；研磨机和光谱仪(80)组成的研磨和控制部分；高速光电探测器(60)跟高频带通滤波器(70)组成的光外差和滤波部分；将研磨机的研磨块(50)置于保偏光纤制作的光纤光栅(40)的上方，通过注入槽(52)注入研磨粉，传送带(51)带动研磨块(50)对其研磨，观察光谱仪(80)控制研磨深度，使其两个反射中心波长频率之差为所需微波、毫米波频率，通差频产生微波、毫米波。
文档编号G02B6/024GK101695010SQ200910235398
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者宁提纲, 李卓轩, 祁春慧, 裴丽, 赵瑞峰, 高嵩 申请人:北京交通大学;