РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ МОДУЛЯЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА В АНАЛОГОВЫХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ

¹Щербаков В. В., ¹Солодков А. Ф., ²Задерновский А. А.

¹Центр волоконно-оптических систем передачи информации, http://www.centervospi.ru
117342 Москва, Российская Федерация
info@centervospi.ru
²Московский технологический университет (МИРЭА), http://www.mirea.ru
119454 Москва, Российская Федерация
zadernovsky@mirea.ru

Поступила в редакцию 08.06.2016

Аннотация. Представлены теоретические и экспериментальные результаты исследования передачи сигналов в аналоговых волоконно-оптических линиях связи с прямой или внешней СВЧ модуляцией интенсивности лазерного излучения и прямым детектированием оптического сигнала с помощью фотодиода на выходе из оптоволокна. Подробно рассмотрены линейные и нелинейные искажения сигналов, обусловленные дисперсией электромагнитных волн в оптоволокне, частотным чирпом излучения лазера и собственной нелинейностью электрооптического модулятора. Теоретические расчеты хорошо согласуются с результатами эксперимента и будут полезны для инженерного проектирования аналоговых волоконно-оптических линий связи.

Ключевые слова: аналоговые волоконно-оптические линии связи, частотный чирп лазерного излучения, дисперсионные искажения сигнала, модулятор Маха-Цендера

PACS: 85.60Bt

Библиография – 25 ссылок

РЭНСИТ, 2016, 8(1):9-24 DOI: 10.17725/rensit.2016.08.009

ЛИТЕРАТУРА

Meslener GJ. Chromatic dispersion induced distortion of modulated monochromatic light employing direct detection. IEEE J. Quantum Electron., 1984, 20(10):1208-1216.
Wang J, Petermann K. Small signal analysis for dispersive optical fiber communication systems. Journal of Lightwave Technology, 1992, 10(1):96-100.
Schmuck H. Comparison of optical millimetre-wave system concepts with regard to chromatic dispersion. Electronics Letters, 1995, 31(21):1848-1849.
Gliese U, Norskov S, Nielsen TN. Chromatic dispersion in fiber-optic microwave and millimeter-wave links. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, 1996, 44(10):1716-1724.
Park J, Sorin WV, Lau KY. Elimination of the fibre chromatic dispersion penalty on 1550 nm millimetre-wave optical transmission. Electronics Letters, 1997, 33(6):512-512.
Smith GH, Novak D, Ahmed Z. Overcoming chromatic-dispersion effects in fiber-wireless systems incorporating external modulators. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, 1997, 45(8):1410-1415.
Wake D, Lima CR, Davies PA. Optical generation of millimeter-wave signals for fiber-radio systems using a dual-mode DFB semiconductor laser. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, 1995, 43(9):2270-2276.
Hofstetter R, Schmuck H, Heidemann R. Dispersion effects in optical millimeter-wave systems using self-heterodyne method for transport and generation. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, 1995, 43(9):2263-2269.
Agrawal GP. Nonlinear Fiber Optics. New York, Academic Press, 2013, 648 p.
Koch TL, Bowers JE. Nature of wavelength chirping in directly modulated semiconductor lasers. Electronics Letters, 1984, 20(25):1038-1041.
Agrawal GP, Dutta NK. Long-wavelength Semiconductor Lasers. Boston, Kluwer Academic Publishers, 2013, 616 p.
Petermann K. Laser Diode Modulation and Noise. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1991, 315 p.
Hilt A, Udvary E, Berceli T. Harmonic distortion in dispersive fiber–optical transmission of microwave signals. Proceedings of International Topical Meeting on Microwave Photonics (Budapest, Hungary, 2003), p. 151-154.
Peral E, Yariv A. Large-signal theory of the effect of dispersive propagation on the intensity modulation response of semiconductor lasers. Journal of Lightwave Technology, 2000, 18(1):84-89.
Bateman H, Erdelyi A. Higher Transcendental functions, v. 2. New York, Mc Graw-Hill book company, 1953, 292 p.
Bjerkan L, Royset A, Hafskjaer L, Myhre D. Measurement of laser parameters for simulation of high-speed fiberoptic systems. Journal of Lightwave Technology, 1996, 14(5):839-850.
Royset A, Bjerkan L, Myhre D, Hafskjaer L. Use of dispersive optical fiber for characterization of chirp in semiconductor lasers. Electron. Lett., 1994, 30(9):710-712.
Srinivasan RC, Cartledge JC. On using fiber transfer functions to characterize laser chirp and fiber dispersion. IEEE Photon. Technol. Lett., 1995, 7(11):1327-1329.
Saleh BEA, Teich MC. Fundamentals of photonics. New York, John Wiley & Sons Inc., 1991, 947 p.
Koyama F, Iga K. Frequency chirping in external modulators. Journal of Lightwave Technology, 1988, 6(1):87-93.
Provost J-G, Grillot F. Measuring the chirp and the linewidth enhancement factor of optoelectronic devices with a Mach–Zehnder interferometer. IEEE Photonics Journal, 2011, 3(3):476-487.
Zi-hang Zhu, Shang-hong Zhao, Zhou-shi Yao, Qing-gui Tan, Yong-jun Li, Xing-chun Chu, Xiang Wang, Gu-hao Zhao. Nonlinearity modelling of an on-board microwave photonics system based on Mach-Zehnder modulator. Optoelectronics Letters, 2012, 8(6):441-444.
Yejun Fu, Xiupu Zhang, Bouchaib Hraimel, Taijun Liu, Dongya Shen. Mach-Zehnder: a review of bias control techniques for Mach-Zehnder modulators in photonic analog links. IEEE Microwave Magazine, 2013, 14(7):102-107.
Svarny J. Bias driver of the Mach-Zehnder intensity electro-optic modulator, based on harmonic analysis. Advances in robotics, mechatronics and circuits (Santorini Island, Greece, 2014), p. 184-189.
Villafranca A, Lasobras J, Garcés I. Precise characterization of the frequency chirp in directly modulated DFB lasers. Proceedings of 6th Spanish Conference on Electronic Devices (San Lorenzo de El Escorial, Madrid, Spain 2007), p. 173-176.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/189/8(1)-9-24.pdf