基于单个光调制器的有线和单边带无线服务.docx

在现代通信领域，有线和无线通信技术各自具备独特的优势，但同时也存在局限性。有线通信，如光纤通信，提供了巨大的带宽容量，确保了数据传输的高速和稳定性，但其灵活性相对较低，不易扩展和调整。而无线通信则能够实现广域覆盖，为用户提供移动便捷的服务，但其带宽资源有限，且易受环境干扰。为了解决这些问题，光纤-无线通信（RoF, radio over fiber）技术应运而生，它结合了光纤通信的高带宽和无线通信的灵活性，成为未来宽带通信网络的重要发展方向。 RoF系统通过混合有线和无线传输网络，能够为用户提供更为灵活和高效的服务。传统的RoF方案通常涉及复杂的系统架构，例如采用双驱动马赫曾德尔调制器（DD-MZM）或密集型光波复用系统，这些方案在实现多服务的同时，往往牺牲了系统集成度和操作灵活性，或者受限于传输速率。 针对现有技术的挑战，本文提出了一种创新的RoF系统，该系统利用双极化二进制相移键控（DP-BPSK）调制器来同时提供有线和单边带（SSB）无线服务。这一方案的优势在于其简洁性和高效性，可以实现高速率的数据传输，如10 Gbit/s的有线信号和5 Gbit/s的5G毫米波SSB无线信号，且能在65公里的单模光纤（SMF）中保持良好的传输性能。 DP-BPSK调制器的核心组成部分包括一个偏振分束器（PBS）、两个子DD-MZM和一个偏振合束器（PBC）。激光器产生的光波经过PBS分成两个正交偏振方向，分别通过DD-MZM1和DD-MZM2进行调制。在X偏振方向，DD-MZM1用于无线链路的SSB调制，而Y偏振方向的DD-MZM2则处理有线链路的基带传输。通过PS对无线链路的相位进行调节，可以直接生成SSB信号，减少走离效应，提高系统的抗色散能力，适合远距离传输。此外，偏振复用技术的运用使得有线和无线信号在两个正交偏振态上独立传输，避免了光电探测器（PD）中的串扰问题，增强了系统的隔离性和传输效率。 实验结果表明，该系统在保持高集成度的同时，显著提升了传输速率和性能，为未来的宽带通信网络提供了有力的技术支持。这种新型RoF系统不仅简化了硬件结构，降低了成本，还能够在保证服务质量的同时，满足不同应用场景的需求，如高速数据传输、移动通信以及物联网等。因此，它对于推动宽带通信技术的进步和应用具有重要意义。