WO2014016461A1 - Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias - Google Patents

Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias Download PDF

Info

Publication number
WO2014016461A1
WO2014016461A1 PCT/ES2013/070538 ES2013070538W WO2014016461A1 WO 2014016461 A1 WO2014016461 A1 WO 2014016461A1 ES 2013070538 W ES2013070538 W ES 2013070538W WO 2014016461 A1 WO2014016461 A1 WO 2014016461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
fiber
signals
modulator
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2013/070538
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Miguel Ángel PIQUERAS RUIPÉREZ
Teresa MENGUAL CHULIÁ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DAS PHOTONICS SL
Original Assignee
DAS PHOTONICS SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DAS PHOTONICS SL filed Critical DAS PHOTONICS SL
Publication of WO2014016461A1 publication Critical patent/WO2014016461A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier

Definitions

  • the present invention relates generally to optical transmission systems and more particularly to the improvement of the spurious-free dynamic range of an analog broadband optical link.
  • Fiber optic transmission systems have many advantages over other alternatives such as reduced size, weight, low attenuation, immunity to electromagnetic interference, low dispersion and high data transfer capacity. Even in aggressive environments subjected to radiation and high / low temperatures, the typical fibers used have characteristics that make them particularly interesting in order to replace the traditional electrical wiring.
  • Fiber optic links can be used for both the transmission of digital signals and analog signals.
  • the transmission of signals by optical fiber implies the need to convert the electrical signals generated by the transmitting systems into optical signals that can be guided by fiber to their destination, where they must also be converted from optical to electrical.
  • the conversion of electric-optical can be carried out by means of lasers that allow to be modulated directly by the radiofrequency signal.
  • external modulators is necessary to achieve this purpose.
  • the main disadvantage of external modulation is the increase in insertion losses due to the external modulator.
  • Radio-over-Fiber f ⁇ adio-over-Fiber
  • the optical fiber is used to transmit an RF signal (Radio-Frequency) modulated from a central station to one or several base stations. Since the optical fiber has a huge bandwidth, the RF signals can be transmitted as they will be radiated by the antenna, so that the frequency conversion stage in the remote base station is not necessary, thus lowering the cost and complexity of these stations.
  • Radio-over-Fiber Radio-over-Fiber
  • PADCs Photonic Analog-to-Digital Converters
  • These types of links need much more favorable conditions in the transmission medium than those that carry digital information.
  • the quality levels of the received signal to be acceptable, significantly lower noise and intermodulation levels are required than for the transmission of digital signals. Therefore, in order to transmit analog signals via optical fiber, the links must be optimized so that they have the best possible spurious-free dynamic range.
  • SFDR Spurious Free Dynamic Margin
  • This parameter jointly takes into account noise (1 1) and intermodulation (12) to evaluate the performance of the link.
  • the SFDR (10) is defined as the power range of the input signal for the which the output signal is above both noise and intermodulation levels.
  • the SFDR is expressed in units of dB / Hz 2/3, when the 3rd order intermodulation is the limiting factor, taking 1 Hz bandwidth and noise.
  • the present invention solves the aforementioned problem by improving the Spurious Free Dynamic Margin at high frequencies by means of a link that allows the transmission and subsequent differential detection of complementary signals by a single fiber.
  • the present invention proposes a high dynamic range analog fiber optic link for high frequencies comprising:
  • - a coupler that couples the optical signals in an optical fiber; - at least one modulator that receives the coupled optical signals and at its output offers complementary optical signals modulated by at least one electrical signal;
  • At least one optoelectronic conversion unit calibrated in time delay and amplitude, connected to the at least one electro-optical conversion unit by means of the optical fiber which in turn comprises:
  • a second filter connected to the transmission fiber that receives the optical signals modulated with complementary signals and separates them into at least two paths that reach at least one detector
  • At least one detector that receives the signals separated by the filter and performs a differential detection thereof.
  • an optical amplifier can be added, said amplifier can be placed for example immediately before the modulator.
  • the present invention can incorporate optical delay lines and optical attenuators, which can be fixed or variable depending on the embodiment, which compensate for the small differences in length and amplitude between the paths of the different outputs of the modulator and the differences in length and amplitude between the paths of the different inputs of the balanced detector.
  • the at least one modulator used can be of any type (amplitude / phase / polarization) and as for the optical fiber that joins the different elements as well as the one used for the transmission of signals can be standard fiber, polarization maintaining fiber or any other type of fiber.
  • Figure 1 shows a general block diagram of an embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows the transfer function of an MZM modulator and the appropriate working point for the operation of the invention.
  • FIG. 3 shows a general block diagram of the invention.
  • Figure 4 shows a block diagram of an embodiment of the invention.
  • the invention comprises two distinct parts: a first block in which the electro-optical conversion is performed and a second block in which the opto-electronic conversion of the signals is performed. Both blocks are linked by a fiber optic transmission line 4.
  • two optical sources 1 can be found, for example two laser 41 can be found as shown in Figure 4, which generate the spectral components relative to two signals ⁇ 1 and ⁇ 2 optics.
  • These Optical signals ⁇ 1 and ⁇ 2 are coupled by a fiber coupler 42 and amplified by an optical amplifier 2, for example of fiber doped with erbium 43 as shown in Figure 4.
  • the amplifiers are used to compensate for link losses and / or increase the length of it.
  • EDFA erbium doped fiber
  • the signals are injected into a dual 3 electro-optical modulator with complementary outputs.
  • said dual electro-optical modulator 3 the amplified signals are modulated by the desired electrical signal.
  • the two complementary outputs will be referred to hereafter as "Qb (+)” and "Qb (-)".
  • MZM Mach Zehnder modulators
  • the radio frequency signal injected into the modulator By increasing the power of the radio frequency signal injected into the modulator it would be possible to improve the power level of the sidebands, however, it is not convenient since since it is a non-linear device, an increase in the radio frequency power generates second harmonics, Third order and intermodulation products when working outside the linear zone, worsening in this case the SFDR of the link. Therefore, the only possible solution is to work with the maximum optical power that allows to operate with the photo receivers / photodetectors without damaging them, in order to obtain the maximum power in the side bands and thus obtain the maximum SFDR.
  • an optical filter 5 such as a band splitter 46
  • one of the spectral components ( ⁇ 1, A2) of each output Qb (+) and Qb (-) of the dual electro-optical modulator 3 is selected , so that in the transmission fiber of the link there are two signals A1 (QB1) and A2 (QB2) modulated with complementary signals.
  • each of the signals A1 (QB1) and A2 (QB2) modulated with complementary signals are directed to the inputs of a balanced detector 6, in which a differential detection is carried out where the radio frequency carriers combine coherently, thus increasing the carrier power of a conventional link.
  • the increase that is usually experienced is 6dB.
  • the noise being not common for both detected signals is combined incoherently, thus increasing 3 dB.
  • the system is independent of the length of the transmission fiber, due to the fact that the complementary signals travel through a single fiber, thus eliminating the fiber's precision requirement at any operating frequency.
  • This embodiment of the invention depicted in Figure 4 also has optical delay lines 45 and optical attenuators 47 in each of the two blocks, that is, a delay line and an attenuator in the electro-optical conversion block. and a delay line and an attenuator in the opto-electronic conversion block.
  • These delay lines and attenuators compensate for small differences in length and amplitude, respectively, between the different paths of the electro-optical and opto-electronic conversion units so that both units are calibrated in time delay and amplitude.
  • the exact location is preferably at the output of the dual electro-optical modulator and at the input of the balanced detector.
  • Both the optical attenuators and the delay lines described in the present invention can be both fixed and variable.
  • the type of differential detection carried out differs from one embodiment to another.
  • the complementary signals are detected by two standard photodetectors, a 180 e offset is applied to one of the detected signals and then the phase signals are combined. While in other embodiments the complementary signals detected by two standard photodetectors feed a differential amplifier that subtracts the signals.
  • the type of fibers that bind, both the optical sources and the optical amplifier and the dual electro-optical modulator can be, for example, polarization maintainers in order to provide adequate polarization to the dual electro-optical modulator, since its transfer function it depends on the polarization, thus obtaining the maximum power that the device can provide when it is struck with the proper polarization.
  • they can also be standard fibers or any other type of fiber.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

SISTEMA PARA ESTABLECER UN ENLACE ANALÓGICO POR FIBRA ÓPTICA DE ALTO MARGEN DINÁMICO PARA ALTAS FRECUENCIAS
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a los sistemas de transmisión ópticos y más en particular a la mejora del margen dinámico libre de espurios de un enlace óptico analógico de banda ancha. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los sistemas de transmisión por fibra óptica presentan multitud de ventajas frente a otras alternativas como el reducido tamaño, peso, atenuación baja, inmunidad a interferencias electromagnéticas, baja dispersión y alta capacidad de transferencia de datos. Incluso en ambientes agresivos sometidos a radiación y altas/bajas temperaturas, las fibras típicas utilizadas poseen unas características que las hacen particularmente interesantes a fin de sustituir el tradicional cableado eléctrico.
Los enlaces de fibra óptica pueden ser empleados tanto para la transmisión de señales digitales como de señales analógicas. La transmisión de señales mediante fibra óptica implica la necesidad de convertir las señales eléctricas generadas por los sistemas transmisores en señales ópticas que puedan ser guiadas por fibra hasta su destino, donde de igual manera deberán convertirse de óptico a eléctrico. Para aplicaciones a bajas frecuencias la conversión de eléctrico-óptica se puede llevar a cabo mediante láseres que permiten ser modulados directamente por la señal de radiofrecuencia. Sin embargo, para aplicaciones a mayores frecuencias es necesario el uso de moduladores externos para conseguir tal propósito. La principal desventaja de la modulación externa es el aumento de las pérdidas de inserción debidas al modulador externo.
En lo que respecta a los sistemas de transmisión analógica por fibra óptica, se encuentran multitud de aplicaciones en fase de uso o de desarrollo experimental. Una de las más importantes son los sistemas Radio-sobre-Fibra (RoF, fíadio-over- Fibre). En estos sistemas, se usa la fibra óptica para transmitir una señal de RF (Radio-Frecuencia) modulada desde una estación central a una o varias estaciones base. Dado que la fibra óptica dispone de un enorme ancho de banda, se pueden transmitir las señales de RF tal y como serán radiadas por la antena, de modo que no sea necesaria la etapa de conversión en frecuencia en la estación base remota, abaratando así el coste y complejidad de dichas estaciones.
En otro ámbito de aplicación, podemos encontrar señales analógicas moduladas y transmitidas por fibra óptica en los denominados Photonic Analog-to-Digital Converters (PADCs), que son convertidores analógico-digitales implementados con tecnología fotónica. Este tipo de enlaces necesitan de unas condiciones mucho más favorables en el medio de transmisión que los que transportan información digital. En concreto, para que los niveles de calidad de la señal recibida sean aceptables se requieren niveles de ruido e intermodulación sensiblemente más bajos que para la transmisión de señales digitales. Por tanto, de cara a la transmisión de señales analógicas por fibra óptica se deben optimizar los enlaces de forma que presenten el mejor margen dinámico libre de espúrios posible.
En los enlaces ópticos existen varias fuentes de degradación de la señal. Por un lado se encuentra el ruido, que está causado por distintos efectos. Así, encontramos el ruido originado por las fluctuaciones de la intensidad de señal óptica a la salida de la fuente óptica debido al láser (RIN, Relative Intensity Noise), el ruido térmico del receptor debido a la agitación térmica de los electrones, el ruido shot provocado por la naturaleza cuántica del proceso de fotodetección y el ruido de emisión espontánea amplificada (ASE, Amplified Spontaneous Emission) debido a la introducción de amplificadores de fibra dopada con erbio para mejorar las pérdidas introducidas en el enlace. Por otro lado, se tiene la distorsión debida a los armónicos y productos de intermodulación. Esta distorsión está causada por las no- linealidades en una o varias partes del sistema.
La forma más común de medir la calidad proporcionada por los enlaces analógicos es el Margen Dinámico Libre de Espúrios (SFDR, Spurious Free Dynamic Rangé), lo ilustra la figura 1 . Este parámetro tiene en cuenta conjuntamente el ruido (1 1 ) y la intermodulación (12) para evaluar las prestaciones del enlace. En concreto, se define el SFDR (10) como el rango de potencias de la señal de entrada para los cuales la señal de salida está por encima de los niveles tanto de ruido como de intermodulación. El SFDR se expresa en unidades de dB/Hz2/3, cuando la intermodulación de 3er orden es el factor limitante, tomando 1 Hz como ancho de banda de ruido.
En los últimos años se han demostrado varios esquemas que consiguen reducir el ruido presente en los enlaces y otros que mejoran la linealidad de los dispositivos moduladores, de modo que, se consigue aumentar el Margen Dinámico Libre de Espúrios del sistema y por tanto la calidad del enlace. Sin embargo, los esquemas presentados hasta el momento, no son válidos para altas frecuencias de trabajo, ya que basan su operación en la detección diferencial de dos señales complementarias que se transmiten por dos fibras diferentes a lo largo del enlace, como por ejemplo las propuestas de las patentes US6157752 "Fiber optic link", US5644665 "Multi-octave, high dynamic range operation of low-biased modulators by balanced detection" o US6304369 "Method and apparatus for eliminating noise in analog fiber links". Para que las señales complementarias se combinen correctamente mediante la detección diferencial es necesario que la fase y amplitud de las mismas sea igual, lo cual es muy complicado de implementar a altas frecuencias de operación.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve la problemática mencionada anteriormente mejorando el Margen Dinámico Libre de Espurios a altas frecuencias por medio de un enlace que permite la transmisión y posterior detección diferencial de señales complementarias mediante una única fibra. Así, la presente invención propone un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias que comprende:
-al menos una unidad de conversión electroóptica calibrada en retardo temporal y amplitud que a su vez comprende:
- una o varias fuentes ópticas que generan al menos dos señales ópticas;
- un acoplador que acopla las señales ópticas en una fibra óptica; - al menos un modulador que recibe las señales ópticas acopladas y a su salida ofrece señales ópticas complementarias moduladas por al menos una señal eléctrica;
- un primer filtro conectado a la salida del modulador que selecciona las señales ópticas moduladas con señales complementarias para ser enviadas por una única fibra de transmisión;
al menos una unidad de conversión optoelectrónica, calibrada en retardo temporal y amplitud, conectada a la al menos una unidad de conversión electroóptica mediante la fibra óptica que a su vez comprende:
- un segundo filtro conectado a la fibra de transmisión que recibe las señales ópticas moduladas con señales complementarias y las separa en al menos dos caminos que llegan al menos a un detector
- al menos un detector que recibe las señales separadas por el filtro y realiza una detección diferencial de las mismas.
De forma adicional, en otras realizaciones de la invención se puede añadir un amplificador óptico, dicho amplificador se puede colocar por ejemplo inmediatamente antes del modulador. También de forma opcional la presente invención puede incorporar unas líneas de retardo ópticas y atenuadores ópticos, las cuales pueden ser fijas o variables dependiendo de la realización, que compensan las pequeñas diferencias de longitud y amplitud entre los caminos de las diferentes salidas del modulador y las diferencias de longitud y amplitud entre los caminos de las diferentes entradas del detector balanceado.
El al menos un modulador empleado puede ser de cualquier tipo (amplitud/fase/polarización) y en cuanto a la fibra óptica que une los distintos elementos así como la que se emplea para la transmisión de señales pueden ser fibra estándar, fibra mantenedora de polarización o cualquier otro tipo de fibra.
A diferencia de la implementaciones con dos fibras, la presente invención resulta más sencilla de implementar y gestionar puesto que lo habitual es trabajar con sistemas con una sola fibra de transmisión y no dos. Las características y ventajas anteriores no limitan la presente invención, y los expertos en la técnica reconocerán características y ventajas adicionales tras la lectura de la siguiente descripción detallada, y en vista de los dibujos adjuntos. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para completar la descripción que está realizándose y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, según un ejemplo preferido de realización práctica de la misma, se adjunta a la descripción como parte integrante de la misma un juego de dibujos en los que, a modo de ilustración y de manera no restrictiva, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques general de una realización de la invención
La figura 2 muestra la función de transferencia de un modulador MZM y el punto de trabajo adecuado para el funcionamiento de la invención.
La figura 3 muestra un diagrama de bloques general de la invención.
La figura 4 muestra un diagrama de bloques de una realización de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Puede describirse una posible realización práctica de la presente invención (figura 4) a partir del esquema general de la invención que se representa en la figura 3.
La invención comprende dos partes bien diferenciadas: un primer bloque en el que se realiza la conversión electro-óptica y un segundo bloque en el que se realiza la conversión opto-electrónica de las señales. Ambos bloques se encuentran enlazados por una línea de transmisión de fibra óptica 4.
En cuanto a los elementos de la invención comprendidos por una de las realizaciones de la invención, se pueden encontrar dos fuentes ópticas 1 , por ejemplo pueden ser dos láser 41 como se representa en la figura 4, que generan los componentes espectrales relativos a dos señales ópticas λ1 y λ2. Dichas señales ópticas λ1 y λ2 se acoplan mediante un acoplador 42 en fibra y se amplifican mediante un amplificador óptico 2, por ejemplo de fibra dopada con erbio 43 como se representa en la figura 4. Los amplificadores se usan para compensar pérdidas del enlace y/o aumentar la longitud del mismo. Existen amplificadores ópticos basados en varias tecnologías, sin embargo los amplificadores basados en fibra dopada con erbio (EDFA, erbium doped fiber amplifier) son los preferidos para esta realización de la invención debido a que su ventana de amplificación coincide con la tercera ventana de transmisión de la fibra óptica de sílice (1550 nm), el gran ancho de banda óptico, la alta potencia de salida (+30 dBm o más), la relativamente pequeña figura de ruido (típicamente 4-5 dB), baja sensibilidad a la polarización y madurez tecnológica.
Una vez las señales se han amplificado, se inyectan a un modulador electro-óptico dual 3 con salidas complementarias. En dicho modulador electro-óptico dual 3 las señales amplificadas son moduladas por la señal eléctrica deseada. Las dos salidas complementarias serán referidas en adelante como "Qb(+)" y "Qb(-)".
Existen dos tipos de moduladores externos electro-ópticos, los moduladores de electroabsorción (EAM) y los moduladores Mach Zehnder (MZM). Mientras que los EAM precisan de menores voltajes para funcionar, los MZM ofrecen la menor distorsión posible gracias al comportamiento lineal que presentan si se elige correctamente el punto de trabajo. Los MZM tienen una función de transferencia sinusoidal que permite seleccionar el punto de trabajo 2, conocido como QB, Quadrature Bias, donde el MZM presenta un comportamiento prácticamente lineal (Figura 2), de manera que la señal de información que se modula sufre la menor distorsión posible. Sin embargo, en dicho punto de trabajo la mitad de la luz incidente se disipa en el dispositivo, es decir las pérdidas del modulador aumentan 3dB.
Esta realización práctica de la invención representada en la figura 4 hace uso de moduladores MZM 44. En este tipo de moduladores, cuando se trabaja en régimen lineal, Qb , la señal óptica a la salida del MZM presenta principalmente una componente de frecuencia ω0 que se corresponde con la fuente óptica, y dos componentes que contienen la información eléctrica con frecuencias ro0-roRF y (ÜQ+OORF conocidas como portadora, banda lateral inferior y banda lateral superior, respectivamente. La mayor cantidad de potencia transmitida se encuentra concentrada en la portadora lo cual reduce el nivel de sensibilidad de detección de las señales de información del fotoreceptor/fotodetector debido al alto nivel de corriente continua que se genera en dicho dispositivo, limitando de este modo el Margen Dinámico Libre de Espúrios del enlace. Aumentando la potencia de la señal de radiofrecuencia inyectada al modulador sería posible mejorar el nivel de potencia de las bandas laterales sin embargo, no resulta conveniente puesto que al tratarse de un dispositivo no lineal, un aumento de la potencia de radiofrecuencia genera armónicos de segundo, tercer orden y productos de intermodulación cuando se trabaja fuera de la zona lineal, empeorando en este caso la SFDR del enlace. Por tanto, la única solución posible es trabajar con la máxima potencia óptica que permita operar con los foto recepto res/fotodetecto res sin dañarlos, con el fin de obtener la máxima potencia en las bandas laterales y de este modo obtener la máxima SFDR.
En cada una de las salidas Qb(+) y Qb(-) del modulador electro-óptico dual 3 se tiene la señal λ1 y su complementaria A2, respectivamente.
A continuación, mediante un filtro óptico 5, como por ejemplo puede ser un band splitter 46, se selecciona una de las componentes espectrales (λ1 , A2) de cada salida Qb(+) y Qb(-) del modulador electro-óptico dual 3, de modo que en la fibra de transmisión del enlace se tienen dos señales A1 (QB1 ) y A2(QB2) moduladas con señales complementarias.
Finalmente, y de nuevo mediante un filtro óptico 5, cada una de las señales A1 (QB1 ) y A2(QB2) moduladas con señales complementarias son dirigidas a las entradas de un detector balanceado 6, en el que se lleva a cabo una detección diferencial dónde las portadoras de radiofrecuencia se combinan coherentemente, aumentando así la potencia de portadora de un enlace convencional. El aumento que se experimenta generalmente es de 6dB. Sin embargo, el ruido al no ser común para ambas señales detectadas, se combina incoherentemente, aumentando de este modo 3 dB. Como resultado, se produce un aumento de la calidad de la señal que se recibe de 3 dB y se mejora la SFDR, o también llamado Margen Dinámico Libre de Espurios. Además, una vez calibradas las unidades de conversión electro-óptica y opto-electrónica, el sistema es independiente de la longitud de la fibra de transmisión, debido al hecho de que las señales complementarias viajan por una única fibra, eliminando de este modo el requerimiento de precisión de la fibra en cualquier frecuencia de operación.
Esta realización de la invención representada en la figura 4 también cuenta con unas líneas de retardo ópticas 45 y unos atenuadores ópticos 47 en cada uno de los dos bloques, es decir, una línea de retardo y un atenuador en el bloque de conversión electro-óptico y una línea de retardo y un atenuador en el bloque de conversión opto-electrónico. Estas líneas de retardo y atenuadores compensan pequeñas diferencias de longitud y amplitud, respectivamente, entre los diferentes caminos de las unidades de conversión electro-óptica y opto-electrónica de modo que ambas unidades queden calibradas en retardo temporal y amplitud. La ubicación exacta es preferiblemente a la salida del modulador electro-óptico dual y a la entrada del detector balanceado.
Tanto los atenuadores ópticos como las líneas de retardo descritas en la presente invención pueden ser tanto fijos como variables.
El tipo de detección diferencial llevado a cabo difiere de unas realizaciones a otras. En una de las realizaciones las señales complementarias se detectan mediante dos fotodetectores estándar, se aplica un desfase de 180e a una de las señales detectadas y posteriormente se combinan las señales en fase. Mientras que en otras realizaciones las señales complementarias detectadas mediante dos fotodetectores estándar alimentan a un amplificador diferencial que resta las señales.
El tipo de fibras que unen, tanto las fuentes ópticas como el amplificador óptico y el modulador electro-óptico dual pueden ser por ejemplo mantenedoras de polarización con el fin de proporcionar la polarización adecuada al modulador electro-óptico dual, puesto que su función de trasferencia depende de la polarización, obteniendo así la máxima potencia que el dispositivo puede proporcionar cuando se incide con la polarización adecuada. Sin embargo también pueden ser fibras estándar o cualquier otro tipo de fibra.

Claims

REIVINDICACIONES
1 .- Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias caracterizado por que comprende:
-al menos una unidad de conversión electroóptica calibrada en retardo temporal y amplitud que a su vez comprende:
- una o varias fuentes ópticas que generan al menos dos señales ópticas;
- un acoplador que acopla las señales ópticas en una fibra óptica;
- al menos un modulador que recibe las señales ópticas acopladas y a su salida ofrece señales ópticas complementarias moduladas por al menos una señal eléctrica;
- un primer filtro conectado a la salida del modulador que selecciona las señales ópticas moduladas con señales complementarias para ser enviadas por una única fibra de transmisión;
al menos una unidad de conversión optoelectrónica, calibrada en retardo temporal y amplitud, conectada a la al menos una unidad de conversión electroóptica mediante la fibra óptica que a su vez comprende:
- un segundo filtro conectado a la fibra de transmisión que recibe las señales ópticas moduladas con señales complementarias y las separa en al menos dos caminos que llegan al menos a un detector
- al menos un detector que recibe las señales separadas por el filtro y realiza una detección diferencial de las mismas.
2. - Sistema de acuerdo a la reivindicación 1 que además comprende un amplificador óptico que amplifica las señales ópticas.
3. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende una línea de retardo óptica a la salida del modulador, dicha línea compensa las pequeñas diferencias de longitud entre los caminos de las diferentes salidas del modulador.
4.- Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende una línea de retardo óptica en la entrada del detector balanceado, dicha línea compensa las pequeñas diferencias de longitud entre los caminos de las diferentes entradas del detector balanceado.
5. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende un atenuador óptico a la salida del modulador que compensa las diferencias de amplitud entre los caminos de las diferentes salidas del modulador.
6. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende un atenuador óptico en la entrada del detector balanceado que compensa las pequeñas diferencias de amplitud entre los caminos de las diferentes entradas del detector balanceado.
7. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde se incluyen dos o más moduladores de cualquier tipo, amplitud/fase/polarización.
8. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde tanto la fibra óptica que une los distintos elementos como la que se emplea para la transmisión de señales pueden ser fibra estándar o fibra mantenedora de polarización o cualquier otro tipo de fibra.
PCT/ES2013/070538 2012-07-24 2013-07-23 Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias Ceased WO2014016461A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201231182A ES2390861B1 (es) 2012-07-24 2012-07-24 Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias
ESP201231182 2012-07-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014016461A1 true WO2014016461A1 (es) 2014-01-30

Family

ID=47076897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2013/070538 Ceased WO2014016461A1 (es) 2012-07-24 2013-07-23 Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2390861B1 (es)
WO (1) WO2014016461A1 (es)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5644665A (en) 1995-07-27 1997-07-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multi-octave, high dynamic range operation of low-biased modulators by balanced detection
EP1056228A2 (en) * 1999-05-28 2000-11-29 TRW Inc. Linearized optical link using a single Mach-Zender modulator and two optical carriers
US6157752A (en) 1998-09-21 2000-12-05 Bae Systems Aerospace Electronics Inc. Fiber optic link
US6304369B1 (en) 1999-07-29 2001-10-16 Harmonic, Inc. Method and apparatus for eliminating noise in analog fiber links
US20100266289A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-21 The Government Of The Us, As Represented By The Secretary Of The Navy Even-Order Harmonic Cancellation and Increased RF Gain Using Dual-Output Mach-Zehnder Modulator with Two Wavelength Input

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109441A (en) * 1991-01-18 1992-04-28 General Instrument Corporation Fiber optic external modulator
US5532857A (en) * 1994-09-07 1996-07-02 Ael Industries, Inc. Wide dynamic range optical link using DSSC linearizer
AU2002245453A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-12 Kestrel Solutions, Inc. Fiber optic communications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5644665A (en) 1995-07-27 1997-07-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multi-octave, high dynamic range operation of low-biased modulators by balanced detection
US6157752A (en) 1998-09-21 2000-12-05 Bae Systems Aerospace Electronics Inc. Fiber optic link
EP1056228A2 (en) * 1999-05-28 2000-11-29 TRW Inc. Linearized optical link using a single Mach-Zender modulator and two optical carriers
US6304369B1 (en) 1999-07-29 2001-10-16 Harmonic, Inc. Method and apparatus for eliminating noise in analog fiber links
US20100266289A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-21 The Government Of The Us, As Represented By The Secretary Of The Navy Even-Order Harmonic Cancellation and Increased RF Gain Using Dual-Output Mach-Zehnder Modulator with Two Wavelength Input

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DEVGAN ET AL.: "Even-order harmonic cancellation for off-quadrature biased Mach-Zehnder modulator with improved RF metrics using dual wavelength inputs and dual outputs", OPTICS EXPRESS, vol. 17, no. 11, 25 May 2009 (2009-05-25), USA, pages 9028 - 9039, XP002718081 *
SUNDERMAN C E ET AL: "Cancellation of chromatic dispersion-induced second harmonic using dual wavelengths and balanced photodetection", LASERS AND ELECTRO-OPTICS, 2009 AND 2009 CONFERENCE ON QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE. CLEO/QELS 2009. CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 2 June 2009 (2009-06-02), pages 1 - 2, XP031521574, ISBN: 978-1-55752-869-8 *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2390861A1 (es) 2012-11-19
ES2390861B1 (es) 2013-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ackerman et al. Signal-to-noise performance of two analog photonic links using different noise reduction techniques
US7079780B1 (en) Linearized optical link using a single Mach-Zehnder modulator and two optical carriers
Martinez et al. Simultaneous baseband and RF optical modulation scheme for feeding wireless and wireline heterogeneous access networks
Li et al. Performance analysis of an optical single sideband modulation approach with tunable optical carrier-to-sideband ratio
Chen et al. A filterless 24-tupling optical millimeter-wave generation and RoF distribution
JP6701144B2 (ja) 光変調器
Zhai et al. Improvement of linearity and mitigation of dispersion-induced power fading in multi-channel phase-modulated analog photonic link based on a polarization modulator
Zhou et al. The influence of fiber dispersion on the transmission performance of a quadruple-frequency optical millimeter wave with two signal modulation formats
Vallejo et al. Photonic multiple millimeter wave signal generation and distribution over reconfigurable hybrid SSMF/FSO links
JP6456489B2 (ja) ダミー光生成装置、光伝送装置およびダミー光生成方法
Ma et al. 64 GHz optical millimeter-wave generation by octupling 8 GHz local oscillator via a nested LiNbO3 modulator
ES2390861B1 (es) Sistema para establecer un enlace analógico por fibra óptica de alto margen dinámico para altas frecuencias
Tan et al. Wavelength translation of dual-polarization phase-modulated Nyquist OTDM at terabit/s
Urban et al. Mitigation of reflection-induced crosstalk in a WDM access network
Singh et al. A study & review of various optical linearization techniques for next generation RoF networks
RU2675410C1 (ru) Радиофотонный широкополосный приемный тракт на основе ммшг-модулятора с подавлением собственных шумов лазера
Ma et al. A novel ROF link scheme with frequency quadrupling optical millimeter-wave carrying dual-stream of 10 Gbit/s 16-QAM signals
Mardoyan et al. PIC-to-PIC experiment at 130Gb/s based on a monolithic transmitter using switching of prefixed optical phases and a monolithic coherent receiver
Al-Azzawi 420 Gb/s WDM hybrid FSO-fiber communication system based on tunable optical frequency comb sources
Williams Microwave photonics: The past and the future
Zhao et al. Optimisation of carrier-to-sideband ratio by triple-arm Mach–Zehnder modulators in radio-over-fibre links
Wen et al. Analog transmission over few-mode fibers
Liu et al. A simple multifunctional broadband dispersion compensation and frequency conversion scheme by utilizing a polarization division multiplexing dual-parallel Mach-Zehnder modulator
Ding et al. Pulsed Sagnac loop phase-modulated microwave photonic link
Middleton et al. Optical carrier suppression and balanced coherent heterodyne detection for improved performance in wide-band microwave photonic links

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13776522

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13776522

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1