基于光学频率梳的可选频毫米波生成多业务分层WDM-ROF系统

作者：卢振旭; 李培丽; 王浩然

来源：中国激光, 2022, 1-19.

• 光纤通信
• 光学频率梳
• 可选频毫米波
• MEMS光开关矩阵
• 分层基站组

针对WDM-ROF系统中采用的激光器阵列成本高、可扩展性与重构性差、生成的毫米波信号单一不可调、每个基站业务传输相同且可应用场合低等问题，提出了基于光学频率梳(Optical frequency comb, OFC)的可选频毫米波生成多业务分层WDM-ROF系统。在该方案中，采用OFC作为系统的多载波光源，有利于系统的扩展与重构；在中心站(CentralStation,CS)中预留部分光载波作为基站(Base Station, BS)上行链路的光源，实现了基站上行传输的无光源化；在次级中心站(Subcentral Station, SCS)中引入了微电机械系统技术(Micro Electromechanical System, MEMS)的光开关矩阵，由MEMS光开关矩阵的不同种控制状态实现毫米波信号的可选频；构建具有分层结构的基站组（Base Station Group, BSG），为每个BS提供多个业务的接入。建立了基于OFC的WDM-ROF系统的理论模型，并进行了仿真研究。在仿真中，获得了平坦度为0.56 dB、频率间隔为20 GHz的15线OFC。下行链路中，利用其中一种控制状态的MEMS光开关矩阵与光电探测器(PD)将两个不同10Gbit/s下行数据上变频得到35 GHz、45GHz、65 GHz和95 GHz的4个毫米波信号，并根据不同应用场合被分配给BSG中两个BS（分层BSG）进行多个业务传输。经40 km SMF传输后，下行和上行传输的接收灵敏度分别不低于-10.086 dBm、-17.922 dBm；对应的功率代价均小于1 dB；业务数据接收眼图均保持睁开状态。该WDM-ROF系统实现了可选频毫米波信号产生、多个业务传输、低功率代价的高效传输。

• 单位
  南京邮电大学