基准信号的低相噪声长距离光纤传输设计-论文.pdf

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1、鲸馅圃自圊中文核心期刊基准信号的低相噪声长距离光纤传输设计覃桂隽(中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西桂林541004)摘要：介绍了基准光传输设备的基本组成和原理，指出低相噪长距离光纤传输中的问题所在，并提供了解决问题的方法，即数模混合器件的选择及改进滤波器设计。关键词：光通信；相位噪声；模数变换中图分类号：TN929．11文献标识码：A文章编号：1002—5561(2015)06-0034-03DOI：10．13921~．cnki．issn1002-5561．2015．06．010Longdistance

2、andlowphasenoisedesignofopticalfibertransmissionforthereferencesignalQ／NGui-jun(No．34thResearchInstituteofCETC，GuilinGuangxi541004，China)Abstract：Thepaperintroducesinthebasiccompositionandprincipleofbenchmarkopticaltransmissione-quipment，pointsouttheproblemo

3、flowphasenoiselong—distanceopticalfibertransmission，andprovidesthemethodtosolvetheproblem，namelytheselectionofmixed-signaldevicesandimprovefilterdesign．Keywords：opticalcommunication，phasenoise，analogdigitalconversion0引言1基准信号光纤传输设备设计在各种光纤通信系统中．往往要求将基准信号从基准信号光

4、纤传输设备包括光发射姚单姗元工和～光～接控制中心传输到各个节点．使各节点达到某种同步。收单元，其组成和原理如图1所示。高质量的基准信号在通信系统中举足轻重．常见的基准信号频率有10MHz、20MHz等。随着光纤价格的下降．用光纤将基准信号高质量地传输到几十千米乃至几百千米以外的要求越来越多．同时．用户对基准信H号的稳定性要求也在逐年提高．衡量这种稳定性的主光纤要技术指标就是相位噪声工程师在其中往往陷于两基准源种困境：其一，早期高稳定基准源和专用相位噪声测1．．．．．．__J1．．．．．．．一画试仪表稀少且价格昂

5、贵．导致工程师在设备调试中难般发以及时、精确地调整电路参数；其二，因为难以通过调试确定影响相位噪声的关键因素．工程师在项目设计图1光传输原理框图时往往倾向于使用昂贵器件、成本因之大幅增加。因由图1可知．这种基准光纤传输设备内部是典型此．我们设计了一种基准信号光纤传输设备，经过持的数模混合电路，在数模混合器件(模数转换器ADC续改进．经光传输后的基准信号的相位噪声性能或数模转换器DAC)两边分别是模拟器件和数字器良好件；模拟器件从外部的基准源接收到基准信号．ADC收稿日期：2015—02—13。将连续变化的模拟信

6、号数字化，变为离散的0、1两种作者简介：覃桂隽(1976一)，女，工程师，主要从事光通信技术研究工作。数字，然后在数字器件中进行运算．最后进行电／光转③兜氡镑执扣2015年第6期醯馅圃目四覃桂隽：基准信号的低相噪声长距离光纤传输设计换、驱动光发射器件发出某种波长的光；光通过光纤3降低系统噪声的关键因素传输到对端后进行完全相反的转换．即光探测器件收为了能在提高传输距离的同时将相位噪声降得到光信号后输出电信号．在数字器件中进行运算。由更低．我们考虑的方向是提高图1所示的数字化光传DAC将离散的0、1两种数字编码重新

7、恢复为连续变方式的信噪比．以期降低光传输后的基准信号整个带化的模拟信号，最后由模拟器件输出。宽内的噪声总和．从而使得带宽内偏离主谱线任一频电路的发展方向是模拟电路与数字电路越来越率‘处的边带噪声功率能获得某种程度的降低，为此高度地相互融合．目前将模拟信号数字化仍有以下明采取的改进措施包括以下几方面。显的优点：首先数字传输的噪声门限高、抗噪声能力3．1数模混合器件的选择更强。在长距离光纤传输时，相位噪声指标几乎不受在图1中，核心器件是数模混合器件。如何选择光纤长度的影响．而直接模拟光传输后的相位噪声在适当的ADC

8、与DAC并正确地使用它们非常关键。短距离时对基准源的劣化很少。其次。将连续变化的①必须考虑量化噪声。任何施加到ADC上的交流量变为离散的0、1两种数字后．后续电路的计算和处信号都将产生量化噪声。量化噪声具有随机性。假设理变得更简单、更模块化和集成化，这使得数字化光输入信号为纯粹的正弦波信号．由取样定律可以推导纤传输设备更容易在相位噪声指标基本无劣化的前出仅由量化过程所限制的信噪比SNR