DPSK光调制系统中电光调制器驱动技术研究

发布时间：2020-09-14 16:12

　　随着科学技术的快速发展,人们对高速率、高质量、大容量信息传输的需求日益提高。由于光通信具有带宽大、速率高、灵敏度高、传输距离长、保密性好等特点,受到越来越多学者的关注。在信号调制方式中,相位调制与幅度、频率调制相比,产生的非线性损伤较小且有较高的光信噪比,而在相位调制中DPSK有着灵敏度高,可避免倒相现象等优势,在通信传输领域被广泛应用。如何调制出高质量的DPSK信号为改进传输性能的关键。电光相位调制器作为光调制中不可或缺的部分,驱动的好坏至关重要。本文根据DPSK调制特点对电光调制器驱动技术进行研究。首先介绍了光通信技术及DPSK调制发展的现状与研究意义,对电光调制器研究现状以及调制器驱动技术发展进行了论述。分析了电光调制器的工作原理、DPSK信号产生原理和特性,设计了DPSK光调制系统,调制速率为2.5Gbps。对设计的DPSK光调制系统进行模块划分,完成差分编码模块的研究与设计;分析自动增益控制理论与射频功率放大器的基本理论,运用ADS软件设计了满足相位调制器各项参数要求的增益可控的射频驱动器。设计了基于FPGA的自适应增益控制模块与眼图交叉点控制系统,确保放大器输出电压工作在设定值处且波动范围较小,同时保证眼图交叉点在50%,调制信号相位稳定,解决了DPSK光调制系统中相位漂移的问题。最后对DPSK光调制系统进行搭建与测试,验证了系统设计的可行性和有效性。运用FPGA设计的自适应增益控制与眼图交叉点控制系统改进了传统DPSK光通信发射系统中放大器需人为控制增益大小,系统内部控制参数不能实时调整的问题。实验结果表明本文设计的DPSK光调制系统速率达到2.5Gbps,提出的自适应增益控制技术能有效的将驱动电压稳定在调制器的半波电压处(7.2V),并且浮动小于0.1V,眼图交叉点稳定在50%处,有效的改善了通信性能。
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN929.1;TN761
【部分图文】：

电光调制器,波导型,定向耦合,相位调制器

长春理工大学硕士学位论文大化通常外加电场在 z 轴方向，光的偏振方向则与外加电场方向一致，避免了双折效应的产生，也不会出现非对角的张量变化。相比于体型电光调制器来说效率更高波导型电光调制器的调制方法可以分为通过折射率变化产生相位调制以及通过定耦合的方式达到直接调制两种。图 2.3 为波导电光调制器模型[29]。

电光相位调制器,铌酸锂

时会出现信号失真、信噪比变小等影响。器都需要得出对应的半波电压和驱动频率才能检测安特性曲线附近时半波电压的有效值为：2 2RMSVV 用来计算产生 V所需的功率： 2RMSRMSVPZ 的阻抗。调制器工作原理光调制器材料有、族化合物、有机聚合3LiNbO III-V的光电特性。相位调制器在外加电场的作用下改变内而实现相位调制。下面将对波导型电光相位调3LiNbO2.5 为铌酸锂电光相位调制器结构图：

电路图,电路图,功率放大电路,末级

图 3.22 ADL5330 电路图增益控制级结果如图 3.23 和 3.24 所示：图 3.23 增益与控制电压关系图图 3.24 输入输出功率关系曲线3.4.2 功率放大电路末级放大使用的输出芯片型号为 NE651R479A，由 NEC 公司生产，该管基于 N

【参考文献】