光電式微波產生裝置及方法Photonic microwave generation apparatus and method thereof

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

104128039

專利證號

I 554819

專利獲證名稱

光電式微波產生裝置及方法Photonic microwave generation apparatus and method thereof

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2016/10/21

技術說明

下一世代的無線通訊系統將採用超高頻率且超窄線寬的微波訊號為無線載波(例如70 GHz)，以提供較現行無線通訊多達100倍、甚至1000倍的頻寬。本發明技術乃利用半導體雷射的週期一非線性動態，並採用光調制邊帶鎖住穩頻技術，來產生超高頻率且超窄線寬的微波訊號。本發明之微波產生裝置，只需使用一典型、市面上可購得的半導體雷射作為主要元件，無需任何特殊或高速的半導體雷射，並搭配一類光頻梳訊號產生模組，即可誘發出該半導體雷射的週期一非線性動態，致使該半導體雷射的輸出光波上產生一微波訊號。這個裝置所產生的微波訊號，其頻率非常穩定且可大範圍連續調整，所以可因應不同無線通訊網路或是其他應用所需的不同微波頻率規格而彈性調整；再者，其線寬非常窄小、相位雜訊非常低，因此有利於下一世代無線通訊採用高階調制格式來傳遞資料，以達通訊頻寬更進一步提升的需求。處於週期一非線性動態的該半導體雷射，其輸出光波可達幾近100%的光學調制深度，所以這個裝置所產生的微波訊號之功率非常高，有利於提升通訊網路的訊號檢測靈敏度、光纖傳輸距離及網路傳輸效能；此外，其輸出光譜呈現出具有一個調制邊帶功率遠高於另一個調制邊帶功率的單邊帶調制特徵，因此可以避免因光纖色散效應導致微波能量隨不同光纖傳送距離而產生劇烈變化與消逝。 To provide 100 times more bandwidth, the next-generation wireless communication system will adopt microwave signals of ultra-high frequency and ultra-narrow linewidth as carriers. This invention uses period-one nonlinear dynamics of semiconductor lasers together with a stabilization approach based on optical modulation sideband injection locking for such microwave generation. Only a typical semiconductor laser is needed as the key component. Since the frequency of the generated microwave signals can be continuously tuned over a broad range, the apparatus can be dynamically reconfigured according to the different requirement in the operating microwave frequency for different networks. In addition, owing to the ultra-narrow linewidth and ultra-low phase noise of the microwave signals generated by the apparatus, it is beneficial for the next generation wireless system to adopt advanced modulation formats for data transmission in order to further increase the communication capacity.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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06-2360524

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