Генерация полигармонических оптических сигналов с радиочастотными компонентами

Применение полигармонических излучений в системах радиофотоники

Радиофотонные системы оборонного и гражданского назначения в своем развитии, определяемом широким спектром предъявляемых требований, все более стремятся к реализации широкополосных и высокочастотных технологий [25−30].

Многоканальные приемники — одна из таких технологий — предназначенная для мониторинга широкого частотного диапазона и реализации аналого-цифрового преобразования. Для их построения используются полигармонические радиофогонные гетеродины, для переноса измеряемых сигналов в единый диапазон промежуточных частот. Как правило, такие гетеродины реализуется на основе ряда отдельных генераторов, либо одного генератора с множеством выходов, построенных на основе петель ФАПЧ и управляемых напряжением осцилляторов. Недостаток указанных систем — их сложность, определяемая числом каналов, равным числу генерируемых частот.

Многочастотное лазерное излучение с эквидистантными радиочастотными гармоническими составляющими находит все более широкое применение в телекоммуникационных и сенсорных волоконно-оптических системах. Вопросы его формирования относятся к методам и средствам полигармонической или маломодовой радиофотоники. Технологии обработки сигналов радиодиапазона в спектре оптических длин волн применяются в современных радиофогонных системах формирования, передачи, приема и обработки информации, в телекоммуникационных системах широкополосного доступа RoF, WiMax, UMTS и др. Многочастотное зондирующее излучение используется в сенсорных волоконно-оптических системах на волоконных решетках Брэгга или внутриволоконных интерферометрах Фабри-Перо [31].

Задача обеспечения высоких динамических и статических характеристик обработки радиосигналов в системах радиофотоники решается путем использования фотонных фильтров с коэффициентами, характеристики которых однозначно определяются параметрами формируемого для их синтеза полигармонического излучения. В RoFсистемах радиосигналы передаются по волокну на одной или нескольких оптических несущих между центральной и базовыми станциями, после чего излучаются в радиодиаиазоне. Применение сегки несущих позволяет упростить построение базовых станций и реализацию процессов гетеродинирования и обработки сигналов. Параметры RoF-систем однозначно определяются параметрами полигармонического излучения, используемого для синтеза сетки несущих. Чистота спектра и стабильность амплитуд составляющих полигармонического или многочастотного зондирующего излучения при различных законах их распределения — равномерном, гауссовом и т. п. — с одной стороны, однозначно определяет метрологические характеристики сенсорных систем, а с другой, однозначно определяется методами и средствами формирования [32].

Однако применение большинства известных путей формирования высококачественного полигармонического излучения и обеспечения требуемых качественных характеристик указанных выше систем не всегда позволяет реализовать конструктивно простое и стабильное по характеристикам устройство [21].