高性能直接调制模拟光收发一体化模块的研究与应用

发布时间：2021-05-24 16:36

　　未来5G移动网络需要支持超大规模无线接入、超高速数据传输和超高质量实时服务。兼具宽带与可灵活接入优点的光载无线（ROF）技术被誉为实现高性能5G蜂窝网络的关键辅助技术。该技术可通过载波复用的方式实现多个无线载波信号的同时传输,有助于降低系统成本、功耗以及复杂度,同时可加强各蜂窝单元间的协同工作。然而,目前大带宽、高线性度的模拟光收发芯片和模块的制备技术尚未成熟,良品率较低。此外,我国在该技术领域的研究相对落后,高性能的模拟光收发模块几乎依赖进口,这必然会限制未来我国ROF技术的推广与发展。因此,掌握高性能模拟光收发芯片与模块的制备与优化的核心技术,实现芯片和模块的国产化已刻不容缓。本论文详细地推导并分析了影响ROF系统的关键技术指标的主要因素,设计并制备了一款四通道直接调制模拟光收发一体化模块,验证并优化了基于该模块搭建的ROF系统传输性能。论文的具体内容如下:（1）建立直接调制ROF系统等效电路模型,推导了系统的S参数与增益的表达式,分析了模块封装过程中金丝、电极的寄生参数和光耦合效率对这两个参数的影响;分析了影响系统无杂散动态范围（SFDR）的两个关键因素,即噪声系数与非线性失真,... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 ROF系统的研究背景和意义
    1.2 ROF系统的发展现状
    1.3 论文主要研究内容及创新点
2 直接调制ROF系统主要性能指标
    2.1 直接调制ROF链路的组成部分
    2.2 直接调制ROF系统的S参数与增益
    2.3 直接调制ROF系统的无杂散动态范围
    2.4 本章小结
3 高性能直接调制光模块的封装与设计
    3.1 引言
    3.2 单通道低成本模拟光收发一体化模块的设计
    3.3 四通道发射组件的设计与性能分析
    3.4 四通道接收组件的设计与基本性能分析
    3.5 电路设计
    3.6 四通道光收发一体化模块性能测试
    3.7 本章小结
4 直接调制光收发一体化模块的线性化技术研究
    4.1 引言
    4.2 基于推挽架构联合DSP后补偿算法的线性化技术研究
    4.3 基于Volterra均衡线性化技术研究
    4.4 基于K-mean算法自动调制格式识别与线性化技术研究
    4.5 本章小结
5 四通道模拟光收发一体化模块在ROF系统中的应用
    5.1 引言
    5.2 集成式四通道模拟光收发一体化模块在ROF系统中的传输性能
    5.3 集成式四通道模拟光收发一体化模块动态传输性能的研究
    5.4 基于LR-ZF MIMO解调算法抗噪声研究
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 思考与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文与专利目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]1.5μm, 8×12.5Gb/s of hybrid-integrated TOSA with isolators and ROSA for 100GbE application[J]. 赵泽平,刘宇,张志珂,陈向飞,刘建国,祝宁华.  Chinese Optics Letters. 2016(12)
[2]面向2G/3G/4G/WLAN融合接入应用的光载无线分布式天线系统[J]. 徐坤,纪越峰,戴一堂.  中兴通讯技术. 2012(05)

博士论文
[1]4H-SiC MESFET理论模型与实验研究[D]. 吕红亮.西安电子科技大学 2007

硕士论文
[1]ROF系统线性化技术的研究[D]. 邵晨光.北京交通大学 2015



本文编号：3204507