专利名称:采用频分复用的本地网络用的光纤通信的制作方法
本发明涉及光纤通信，特别是应用频分复用的本地网络(LAN)用的光纤通信。
在集成的本地网络(LAN)中，光纤系统尚未成功地提供多通道数字、声频、宽带视频和传真传输。本发明提供应用光纤的集成LAN网络。
使用数字技术传输视频信号需要很大的带宽。传统光纤系统由于非线性失真而有带宽限制，所以在这些用途方面能随时达到饱和。再者，传统的同轴电缆系统也没有所需的带宽。现有光纤LAN使用时分复用(TDM)以获得多通道数字运算。这样的系统在同时传输模拟和数字信息时，尤其在进行实时宽带模拟信号传输时缺少灵活性。
在光纤通信(OFC)中，传统的频分复用(FDM)使用一个直接由多路传输射频(RF)信号进行强度调制的半相干光源。利用直接检测法再现RF信号。用标准的RF技术对这些达到几百兆赫的RF信号进行解调。该系统已被广泛用于通常长达十公里的多通道视频传输。由于严重的互调，故一般用FM调制RF通道来补充这样一个系统。这就增加了该系统的复杂性和成本，降低了它的可靠性。
人们认识到，对相干光纤通信(OFC)来说，有可能利用光调技术，该技术允许边带之一或戴波得到抑制，以提供弥散补偿。这样的技术包括模拟传输的时域全息调制(TDHM)和用于数字传输的双束调制(DBM)，参见1983年马丁奈斯，尼奇霍夫(Martinus Nijhoff)出版社出版，1983年6月20-23日在中华人民共和国桂林召开的光波导科学国际讨论会会议录论文“相干光纤通信(OFC)中弥散补偿的可能性和必要性”，该论文的作者是查理山英(C.S.lh)。
以查理山英的名义在1980年7月1日公布的美国专利4210803中，也揭示了两个或多个实际上是单色光束的光纤通信的应用，这些单色光束的频率被锁定到预先选定的程度，而预选程度又取决于有待实现的传输作业，其中一个光束作为载波或基准得到保留，而其他光束则作为信息光束而得保留，有待传输的个别电信号正是借助这些信息光束得到调制，而这件技术的应用正是利用了集成光学技术。
本发明的一个目的就是提供具有多通道数字和宽带视频能力的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明的另一个目的就是为集成的本地网络LAN提供多通道数字声频、宽带视频和传真传输。
本发明的另一个目的就是提供一个能同时传输声频，视频和数字信息的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有个目的就是提供一个能用于双向传输模或广播传输模的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个在保持处理大量信息能力的同时以相当低的比特率工作的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个能与现有电缆本地网络系统一起工作的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个能在普通的计算机终端上保持图像显示的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个光纤通信本地网络(LAN)，其接收端的多路输出选择完全是以电子方式进行的，因此性能可靠，结构紧凑。
本发明还有一个目的就是提供一个能够提供非常高效的带宽距离积(BDP)的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个具有减少了的激布里渊散射(SBS)阈值的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个能够与传统的波分复用系统兼客，进而扩大其信息带宽的光纤通信本地网络(LAN)。
本发明还有一个目的就是提供一个简单易行、成本低廉的光纤通信本地网络(LAN)。
简言之，根据本发明，揭示了一个通过频分复用为本地网络光纤通信提供多通道传输数字和宽带视频信息的方法及其有关系统，其步骤包括产生多元性的间距紧密的光载波对以及在彼此间具有预定的间隔频率的每个光载波对内产生光载波。多元性光载波对的每个光载波对是分配给预定的频率槽隙的，并与多元性光载波对进行光学组合，以提供多路传输的光输出波。有利的是，除直接检测法外，可以通过光电子外差检测法或非相干光外差检测法来检测光载波对的多元性，以便以电子方式再现光载波对。
本发明的其他目的，方面和优点显而易见的，这可以从与图一并加以考虑的下述详细说明中看出。
图1是本发明产生光载波对的双束调制器(BDM)方案的示意图。
图2是本发明产生光载波对的可变方案的注频锁定激光调制器的示意图。
图3是根据本发明绘制的光戴波对分配给预定的频率槽隙的图。
图4是根据本发明绘制的频分复用发射机的单片式器件的示意图。
图5表示根据本发明绘制的频分复用发射机的混合式单片器件的示意图。
图6是根据本发明绘制的频分复用接收机的局部示意图中的顶视图。
图7是根据本发明绘制的另一方案的频分复用接收机的局部示意图的顶视图。
图8是对图3中不同通道频率分配的驻波谱的图解。
图9是与图6和图7中图示的频分复用接收机一起使用的第二(电子)外差检测系统的详细示意图。
参见图1，双束调制器一般由[20]表示。激光二极管[22]经脉冲调制或模拟调制，以产生一光束。透镜[24]平行校正来自激光二极管[22]的激光束输出并引导激光束通过波前校正镜片(WCO)[26]。来自波前校正镜片[26]的输出加到驻波声光调制器(SWAOM)[28]。驻波声光调制器(SWAOM)[28]同步地使输入激光束的频率上下移动，以产生一个光载波对。驻波声光调制器(SWAOM)[28]以激光束的副载波频率的一半频率作驱动，所以上移及下移使载波对相对于激光束的频率来说，有fo+0.5fs和fo-0.5fs的频率，其中fs是副载波，fo是激光频率。因此，光载波对的频率差确定副载波频率。由此产生的输出光束的强度以驻波声光调制器(SWAOM)的激励频率的二倍进行调制。信息是通过调制施加到激光二极管[22]上的注入电流而直接调制在激光束上。如果需要一个大的信噪比(SNR)，FM调制信号能用来调制激光二极管[22]。但是，原有的光载波频率是被驻波声光调制器(SWAOM)[28]抑制的。驻波声光调制器(SWAOM)[28]产生的副载波约为5千兆赫。这些频率足以用于所有的本地网络(LAN)。为了传输光载波对到备有光检测器[36]的接收机[34]上，诸如星形耦合器[30]的光纤耦合器把光载波对耦合到单模光纤[32]上。
参见图2，注入锁定激光调制器一般由[40]表示。调制器[40]用于频率超过5千兆赫的副载波。调制器[40]基本上是麦奇-捷海特(Mach-Zehnder)型调制器，装有一只行波声光调制器(TWAOM)[42]和二只注入锁定激光二极管[44]和[46]。来自激光二极管[48]的输出的第一部分由透镜[50]平行校正到反光镜[52]上，反光镜[52]反向光束到聚焦镜[54]上，聚焦镜[54]把光束聚焦到注入锁定激光二极管[44]上。注入锁定激光二极管[44]在线[56]上接收一调制信号输入。来自注入锁定激光二极管[44]的输出施加到准直透镜[58]，准直透镜[58]将其引到波前校直镜[60]，然后引到射束分裂器[62]。
来自激光二极管[48]的输出的第二部分施加到透镜[64]，透镜[64]平行校正光，使其成束并将其引到行波声光调制器(TWAOM)[42]，该行波声光调制器[42]以极高的频率激励，所以它能插入高达数十千兆赫的副载波，行波声光调制器[42]的输出被反光镜[66]反向到聚焦镜[68]，聚焦镜[68]把输出施加到注入锁定激光二极管[46]。注入锁定激光二极管[46]接收线[70]上的调制信号输入。来自注入锁定激光二极管[46]的输出被施加到准直透镜[72]，并通过波前校直镜[74]射到反光镜[76]上，再反向到光束分裂器[62]。来自光束分裂器[62]的输出施加到光纤耦合器(镜)[78]上，光纤耦合器[78]把光波耦合到单模光纤[80]上。再传输到接收机[82]。
在图1和图2所示的方案之中，信息直接调制到激光束上，高频率的副载波是另外产生的。因此，高频率的副载波的使用不受激光二极管的频率响应的限止。所产生的光载波对的频率区间由驻波声光调制器[28]或行波声光调制器[42]的频率决定。
参见图3，在[88]图表明六个光载波对，分别表示为[90]、[92]、[94]、[96]、[98]和[100]。六个光载波对中的每一对根据激光二极管和驻波声光调制器[28]或行波声光调制器[42]的频率或波长嵌入预先指定的频率或波长槽隙内。光载波对的精确的频率和波长的位置是没有意义的，只要它们保持在它们指定的频率槽隙之内。在图3内用[102]表示的波长λγ是参照波长，定为零。
如果邻近的光载波对之间的间隔被适当地控制，那么光载波对的频谱能和1985.4.8申请的申请号为NO720658的所描述的频谱吻合，申请题目是“频分复用相干光纤通信”作者与本发明的申请人是同一个人，并转让给同一受让人。最好是，邻近的光载波对之间的频率区间范围约为30兆赫到3千兆赫。
参见图4，[110]表示依照本发明的光电子集成电路(OEIC)的FM发射机的单片式器件。形成集成电路片[123]一部分的六个半导体激光器[112]到[122]用来产生输出光束。从[112]到[122]的每一激光器有一对表面声波变换器(SAW)相互联接，并设置在激光器输出的邻近，以产生驻波表面声波变换器(SWSAW)的效果。(单片式表面声波变换器SAW和AOM在单个的光组成系统中的使用是相同的)。表面声波变换器对分别画于[124]，[126]，[128]，[130]，[132]和[134]，激光器[112]到[122]的每一个输出由表面声波对转换成光载波对，直接通过弯曲状波导管分别与每一个指定的激光器[136]，[138]，[140]，[142]，[144]和[146]联结。像星形耦合器[148]那样的光组合器与波导管[136]，[138]，[140]，[142]，[144]和[146]的输出对准，结合上述而成为多路传输光输出束。该多路传输光输出束被光学耦合到光放大器截片[150]，诸如激光放大器或单个喇曼(Raman)纤维放大器，为了光载波对的传输它们进一步被耦合到单模光纤(未示出)。每一个激光器随着以六个不同频率运行的驻波表面声波变换器独立运行。
然而，图4所示的单片式器件中，所有的半导体激光器[112-122]是制造在单一的集成电路片或基片[123]上，它们可能是Ga A IAs。因此，必须防止它们相隔太近而引起光谱的重叠。为避免这种可能性，图5[160]画出根据本发明的频分复用发射机的混合器件。图5所示的器件除了激光器[162]，[164]，[164]是分别地装在基片[167]上之外，其他和图4所示的器件是很相同的。因此，激光器LR1到LRn很容易预先检验，以保证它们的频率不重叠。
激光器LR1到LRn的每一个输出被它们各自的标为DBM＃1，DBM＃2到DBM＃n双束调制单元内相应的驻波表面声波变换器转换，然后施加到星形耦合器[174]，由光放大器[176]进行光学放大。光放大器[176]的输出由光载波对传输，被光耦合到单模光纤[178]。
参见图6，[258]是光电子(OE)外差接收机的图示。从光纤[178]输入的光载波对由透镜[252]聚焦到雪崩光电检测器[254]。一个负直流偏压(V-)被施加到雪崩光电测器[254]上，来自本机振荡器[256]的高频电压信号被叠加到雪崩光电检测器[254]的直流偏压上。因雪崩光电检测器[254]的雪崩增益是非线性的，在输入光载波对和来自本机振荡器[256]的电压信号之间产生一个拍频。谐振的传输线[202]被用作雪崩光电检测器[254]的负载，从而产生一个理想的光载波对频率或通道的驻波图案。这些频率能够被图6所示的去耦电容器[204]到[212]从传输线[202]上去耦。有利的是，谐振传输线[202]事实上为雪崩光电检测器[254]中空的电容。为了低频操作，即低于1千兆赫，谐振传输线[202]可以任意的用串联联接的并联谐振电路替代。此外，因为副载波产生于外部，没有被激光器直接调制，容易产生频率非常高(10千兆赫)的副载波。在这方面，图7所示的光电子外差接收机优于图6所示的直接检测方法，特别是在更高的频率。
雪崩光电检测器的转换增益可通过计算电流增益来估算，电流增益由经验公式得出M＝1/[1-(V/Vb)n]其中Vb是击穿电压，V是有效的结电压。取值为2.5～7的参数n取决于使用的材料。当交流的本机振荡器电压被叠加到直流偏压上时，该偏压在本机振荡器频率下有一个交流分量。因为V，故使M随本机振荡器周期性变化，在本机振荡器谐波中M能展开成傅里叶级数。基本频率的系数与转换增益有关。转变增益等于基本频率系数的一半。最大值有可能达到直流雪崩增益的17%，因为雪崩光电检测能有高达10000的增益，所以转换增益有可能为1700。
参见图7，[280]表示另一个与本发明一起使用的外差接收机。光载波对沿着诸如[178]这样的单模光纤传输。输入光束由透镜[282]平行校正，并施加到光束分裂器[284]。光本机振荡器[286]产生一个参照光载波对，该载波对由光束分裂器[284]上的透镜[288]进行平行校正。来自光束分裂器[284]的输出光束由透镜[290]聚焦，并施加到雪崩光电检测器[292]上。因为来自本机振荡器[286]的参照光载波对的信号比输入光载波对的信号强得多，该雪崩光电检测器[292]被激励到它的非线性范围内，在输入光载波对信号和参照光载波对信号之间产生拍频。如图6和图7所示，[202]表示谐振传输线，用作雪崩光电检测器[292]的负载。该谐振传输线[202]为光载波对提供驻波图案。
参见图8，对应于不同的光载波对频率槽隙的驻波图案图示于图解[300]。1千兆赫光载波对的驻波图案由[302]表示;3千兆赫光载波对的驻波图案由[304]表示;7千兆赫光载波对的驻波图案由[306]表示;9千兆赫光载波对的驻波图案由[308]表示;11千兆赫光载波对的驻波图案由[310]表示;13千兆赫光载波对的驻波图案由[312]表示。许多对应于这些驻波的最大振幅的波节被联接到图6和图7所示的耦合电容器[204]到[212]。虚线指出波节的位置，在这些位置被分别联接到1和3千兆赫，13千兆赫，11千兆赫，9千兆赫和7千兆赫的载频槽隙，分别用[314]，[316]，[318]，[320]和[322]表示。这些不同的载频选择性地耦合于波节[324]，[326]，[328]，[330]和[332]处，在这些波节处，各驻波的振幅最大。这些独立的或去耦的载频可按要求，用电子方式进一步进行二次外差检测和放大。
因为对应于每一频率的耦合电容器[204]-[212]已经校正，所以谐振带状线[202]在不同的频率被适当加载，每一个频率的Q值接近择性和信息带宽的最佳值。使用传输线或谐振带状线[202]作为光电检测器[254]或[292]的负载是有利的，能使这些光电检测器的电容用调整电感(未示出)或用调节谐振带状线[202]的长度或二者兼用来平衡。
参见图9，二次(电子)外差检测接收机详图由[350]表示，一般图6和图7中已编号的元件保留它们的同样数字编号。从传输或谐振带状线[202]上将六个光载频或波道去耦，对1和3千兆赫波道使用低通滤波器[352]，对13千兆赫，11千兆赫，9千兆赫和7千兆赫波道分别采用带通滤波器[354]，[356]，[358]和[360]。
低通滤波器[352]被耦合到谐振四分之一波带状线[362]和2千兆赫微波接收机[364]，微波接收机[364]以另一带状线[366]接收它的本机振荡器输入。从输出线[368]得到一个适当的IF输出。带状线[362]用可调电容器[370]和另一条谐振四分之一波带状线[372]耦合，带状线[372]是被耦合到3千兆赫微波接收机[374]，微波接收机[374]沿带状线[376]接收其本机振荡器输入。从输出线[378]得到IF输出(通常和1千兆赫波道一样)。
带通滤波器[354]是耦合到谐振四分之一波带状线[380]，其另一端电耦合到13千兆赫的微波接收机[382]。微波接收机[382]接收来自带状线[383]的本机振荡输入，在输出线[384]上提供一个IF输出。同样，带通滤波器[356]，[358]和[360]分别被耦合到四分之一波谐振带状线[386]、[388]和[390]，[386]、[388]、[390]分别电耦合到微波接收机[392]，[394]和[396]，它们是分别调谐接收11千兆赫，9千兆赫和7千兆赫的。微波接收机[392]，[394]和[396]分别从带状线[398]，[400]和[402]上接收它们的本机振荡器输入并且分别在输出线[404]，[406]和[408]上提供IF输出。
为了根据本发明产生随机间隔的光载波对，图1所示这类双束型调制器[20]可适用于5千兆赫的频率，图2所示的这类注入锁定激光型调制器[40]可适用于更高的频率。在图1，激光二极管[22]的光输出由驻波声光调制器(SWAOM)[28]进行调制，以便为光载波对提供所需的副载波。光载波对的副载波为了传输而被光耦合到单模光纤[32]并由接收机[34]检测。驻波声光调制器(SWAOM)[28]同步地上移和下移输入激光束，所以产生的输出光束的强度以驻波声光调制器(SWAOM)[28]的激励频率的二倍进行调制。数字和模拟信息是通过调制施加到激光二极管[22]上的注入电流直接在激光束上调制，而原来的光载波则被抑制。
如图2所示，为了插入高达几十千兆赫的副载波，行波声光调制器(TWAOM)[42]是与二个注入锁定激光器一起使用的。再者，直接将信息调制到因调制信号输入[56]和[70]而产生的激光束上。高频率的副载波是由行波声光调制器(TWAOM)[42]独立产生的。来自激光二极管[44]和[46]的输出被施加到光束分裂器[62]上，并由光耦合器[78]聚焦以便通过单模光纤[80]传输到接收机[82]。
采用图1和图2所述的调制系统，就可产生随机光载波对。这些光载波对根据激光二极管的频率以及驻波声光调制器[28]或行波声光调制器[42]的频率位于预定的频率或波长槽隙内。只要它们不漂移出预定的频率或波长槽隙，它们的精确位置是无关重要的。因此，激光二极管的频率应隔得足移远，以预防光谱重叠。在1微米波长的红外区内，1毫微米差表示相邻的光载波对之间有300千兆赫的间隔，这是足够的。最好是，相邻的载波对之间的频率区间大约从30千兆赫到3千兆赫。典型的光载波对槽隙分配见图3。
图4表示使用不同频率的表面声波变换器对的单片式器件所供的驻波效应与使用带有离散元件的驻波声光调制器[28]所得到的效应是相同的。激光器[112]-[122]的输出被组合在星形耦合器[148]内，并由光放大器[150]放大，即在施加到单模光纤[178]之前有近似10毫微米的带宽。
图5表示使用离散和单一元件的混合器件。激光器[162]，[164]和[166]分别安装在基片[160]上，以允许进行预试验，确保它们的频率有足够的间隔，以防止光谱重叠。
参见图6，此处所示的光电子(OE)外差检测系统[258]，因使用一个带有高频电压输出的电子本机振荡器[256]的雪崩光电检测器[254]，而省略了所需的多个本机振荡器。由于高频偏移电压的存在，雪崩增益的非线性在本机振荡器[256]的输出和附加在光电检器[254]上的输入光载波对之间产生一个拍频。沿着谐振带状线[202]被提供了以光载波对的驻波图案形式出现的微波频谱。
在图7，使用的光电检测器[292]具有与光的强度呈非线性的增益或转换效益。输入的光载波对(信号)是与来自光本机振荡器[286]的本机振荡器载波对相组合的。光载波对驱使光电检测器作出非线性响应，以便在光载波对(每个都在副载波上)和本机光载波对(也在副载波上)之间产生拍频。使用四分之一波带状线[202]得到的驻波图案示于图8。在波节[324]，[326]，[328]，[330]和[332]上可再现各自的频道。该处的驻波振幅最大。这些波节对应于耦合电容器[204]，[206]，[208]，[210]和[212]的位置，如图6，7和9所示。
最后，按照图9所示的接收机[350]能完成二次或电子外差检测。可调耦合电容器[204]-[212]被分别耦合到低通滤波器[352]，以滤出1千兆赫和3千兆赫的频道，以及耦合到带通滤波器[354]-[360]，以滤出7千兆赫，9千兆赫，11千兆赫和13千兆赫的频道。附加的四分之一波谐振传输线[362]，[372]，[380]和[386]-[390]分别使滤波器耦合于微波接收机[364]，[374]，[382]，[392]，[394]和[396]。此外，使低通滤波器[352]耦合于接收机[364]的谐振带状线[362]是由可调耦合电容器[370]耦合到另一条与接收机[374]电性耦合带状线[372]。通到微波接收机[364]，[374]，[382]，[392]，[394]和[396]的本机振荡器输入是通过谐振带状线[366]，[376]，[383]和[398]到[402]而被接收并耦合到那里。以六个电性IF频率形式出现的输出沿着输出线[368]，[378]，[384]和[404]-[408]而被接收。
本发明的方法和系统提供了一个新型和经济的频分复用(FDM)系统，从中可以同时传送宽带模拟和数字信息。采用本发明的本地网络(LAM)能以相当低的比特率进行工作，并可通过选用许多有效通道而仍然处理大量的通信量。此外，推荐的频分复用(FDM)系统可以制得与现有的本地网络电缆系统相兼容，所以许多本地网络(LAN)可有效地工作，可同时处大量的通信量。有利的是，本发明能用在普通计算机终端，以提供图象显示。由于光通道能彼此互相独立地使用，一个通道用作计算机主机和终端之间的数字信息交换，另一个通道用于宽带模拟传输。因为图象终端既复杂又昂贵，所以不适合于偶然的使用。然而，使用本发明的频分复用(ADM)系统，数字指令可以在一个与某一光载波对上对应的通道上送到计算机主机，以产生图象。从计算机主机产生的需要大的信息带宽的视频信号，可以在对应于另一个光载波对的宽带通道上送回终端。由此可见，本地网络(LAN)不用图象终端就可对所有用户提供图象功能。目前，这样的研究还不能与传统的电缆系统一起经济地付诸实施。
本技术领域：
中这些熟练人员应该明白，在本发明中可以创造各种改进措施。例如，可对每一个光载波对提供一个基准波。然而，如果在基准波的形式中包含副载波，则基准波必须与来自激光二极管信息光束一起被输送出去。因为激光二极管频率响应有限，故带载波的激光的直接调制目前不适于高载波频率。这样的改进应该属于说明书所述及权利要求
所规定的本发明的精神及范围内。
权利要求
1.通过频分复用，为本地网络的光纤通信提供多通道传输数字和宽带视频信息的方法，其步骤包括产生多元性的间隔紧密的光载波对以及在彼此之间具有预定的间隔频率的每个光载波对内产生光载波，把多元性光载波对的每个载波对分配给预定的频率槽隙，与多元性光载波对进行光学组合，以提供多路传输的光输出波。
2.如权利要求
1叙述的方法，其中在每个光载波对中的二个光载波之间的波长间隙在几分之一毫微米到近似于1毫微米的范围内变化。
3.如权利要求
1叙述的方法，其中因为分配了频率槽隙，所以邻近的光载波对之间的间隔的数值至少约为1到2毫微米。
4.如权利要求
1叙述的方法，其中多元性光载波对中的每个光载波对都是与另一个无关而产生的。
5.如权利要求
1叙述的方法，其中在每个光载波对中的二个光载波之间的间隔频率对每个光载波对来说是不同的。
6.如权利要求
1叙述的方法，其中在稍微不同的频率下操作多路传输激光器，以完成分配步骤，从而避免光谱重叠。
7.如权利要求
6叙述的方法，其中产生光载波对的步骤是由在不同频率下操作的多路驻波表面声波变换器来完成的，设置这些变换器是为了使来自发射激光器的输出激光束偏移，从而提供多元性光载波对。
8.如权利要求
1叙述的方法，包括的步骤有光学放大复用的光输出波。
9.如权利要求
1叙述的方法，其中为了进行同步数字信息传输，使用光载波对。
10.如权利要求
1叙述的方法，其中为了进行同步模拟信息传输，使用光载波对。
11.如权利要求
1叙述的方法，其中为了进行同步数字和模拟信息传输，使用光载波对。
12.如权利要求
1叙述的方法，包括步骤有光电子外差检测光载波对的频率。
13.如权利要求
12叙述的方法，其中光电外差检测步骤包括叠加高频电压到雪崩光电二极管的直流偏压上，以便在多元性光载波对和高频电压之间提供拍频。
14.如权利要求
12叙述的方法，其中光电子外差检测步骤包括产生一个本机光载波对;使输入光载波对与本机光载波对组合，以便在输入光载波对和本机光载波对之间产生拍频。
15.通过频分复用为本地网络的光纤通信提供多通道传输数字和宽带视频信息的方法，其步骤包括独立地产生多元性间隔距离紧密的光载波对以及在相互间具有预定间隔波长为几分之一毫微米到近似1毫微米的每个光载波对内产生光载波，对每个光载波对来说，每个光载波对中的二个光载波之间的波长间隔是不同的;把每个多元性光载波对分配给预定的频率槽隙;对多元性光载波对进行光学组合，以提供复用输出波;产生光载波对的步骤是由在不同频率操作的多路驻波表面声波变换器(SWSAW)完成的，设置这些变换器是为了使来自发射激光器的输出激光束偏移，以提供多元性光载波对。
16.如权利要求
15叙述的方法，包括的步骤为光电子外差检测光载波对的频率。
17.如权利要求
16叙述的方法，其中光电子外差检测步骤包括把高频电压加到雪崩光电二极管的直流偏压上，以便在多元性光载波对和高频电压之间提供拍频。
18.如权利要求
16叙述的方法，其中光电子外差检测步骤包括产生一个本机光载波对;使输入光载波对和本机光载波对组合，以便在输入光载波对和本机光载波对之间产生拍频。
19.适合于光纤本地网络(LAN)进行多通道传输数字和宽带视频信息的频分复用系统，包括用来发生多元性间距紧密的光载波对以及在彼此之间具有预定的间隔频率的每个光载波对内产生光载波的发生装置，用来把多元光载波对的每个光载波对分配给预定的频率槽隙的分配装置，用来对多元性光载波对进行光学组合，以便提供多路传输的光输出波的光学组合装置。
20.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的发生装置可在每个光载波对中的二个光载波之间提供几分之一毫微米到近似1毫微米的波长间隔。
21.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的分配装置的频率槽隙可在邻近的光载波对之间提供数值至少约为1到2毫微米的间隔。
22.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的发生装置包括用来在每个光载波对内的二个光载波之间提供不同的间隔频率的装置。
23.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的发生装置包括用来彼此独立地产生每个所述的光载波对的多路激光器。
24.如权利要求
23叙述的系统，其中所述的发生装置包括在不同频率运行的多路驻波表面声波变换器，定好位的所述驻波表面声波变换器相对于所述的激光器上下移动来自激光器的输出光束，以提供多元性光载波对。
25.如权利要求
19叙述的系统，包括光放大装置光学地耦合到所述的光学组合装置。
26.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行数字信息的传输。
27.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行模拟信息的传输。
28.如权利要求
19叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行数字和模拟信息的传输。
29.如权利要求
19叙述的系统，包括适合于对光载波对的频率进行光电子外差检测的装置。
30.如权利要求
29叙述的系统，其中所述的光电子外差检测装置包括一个雪崩光电二极管，一个耦合到所述的雪崩光电二极管的直流电压源，为雪崩光电二极管提供一个直流偏压，用来把高频电压叠加到直流偏压上的装置以便当光载波对被所述雪崩二极管检测时，在多元性光载波对和高频电压之间提供拍频。
31.如权利要求
29叙述的系统，其中所述的光电外差检测装置包括一个用来产生本机光载波对的光本机振荡器，以便来自所述的发生装置的光载波对和本机光载波之间提供拍频。
32.用来为光纤本地网络进行多通道数字和宽带视频信息传输的频分复用系统，包括用来发生多元性间隙紧密的光载波对以及在彼此之间具有预定的间隔频率的每个光载波对内产生光载波的发生装置;所述的发生装置可在每个光载波对中的二个光载波之间提供一个几分之一毫微米到近似1毫微米的波长间隔;所述的发生装置包括用来彼此独立地产生每个所述的光载波对的多路激光器;所述的发生装置包括用来在每个光载波对内二个光载波之间提供不同的频率间隔;用来把多元性光载波对的每个光载波对分配给预定的频率槽隙的分配装置，所述的分配装置的频率槽隙在邻近的光载波对之间提供一个数值至少约为1到2毫微米的间隔;用来对多元性光载波对进行光学组合，以便提供复用的光输出波的光学组合装置;用来对光载波对的频率进行光电子外差检测的装置。
33.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的发生装置包括在不同频率运行的多路驻波表面声波变换器，定好位的所述驻波表面声波变换器相对于所述的激光器上下移动来自激光器的输出激光束，以提供多元性光载波对。
34.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行数字信息的传输。
35.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行模拟信息的传输。
36.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的光载波对被用来同步进行数字和模拟信息的传输。
37.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的光电子外差检测装置包括一个雪崩光电二极管，一个耦合到所述的雪崩光电二极管的直流电压源，为雪崩光电二极管提供一个直流偏压，用来把高频电压叠加到直流偏压上的装置，以便当光载波对被所述雪崩光电二极管检测时，在多元性光载波对和高频率电压之间提供拍频。
38.如权利要求
32叙述的系统，其中所述的光电子外差检测装置包括一个用来产生本机光载波对的光本机振荡器，以便在来自所述的发生装置的光载波对和本机光载波对之间提供拍频。
39.如权利要求
32叙述的系统，包括用来对所述的光学组合装置进行光学耦合的光学放大装置。
专利摘要
本发明描述一个通过频分复用，为本地网络的光纤通信提供多通道传输数字和宽带视频信息的方法。该方法的步骤包括产生多元性的间距紧密的光载波对以及在彼此之间具有预定的间隔频率的每一个光载波对内产生光载波。多元性光载波对的每一个光载波对是分配给预定的频率槽隙的，并与多元性光载波对进行光学组合，以提供多路传输的光输出波。有利的是除直接检测法外，可以通过光电子外检测法或非相干光外差检测法来检测光载波对的多元性，以便以电子方式再现光载波对。
文档编号H04J14/02GK86102602SQ86102602
公开日1986年11月5日 申请日期1986年4月12日
发明者查理士-陈山英, 查德士·昆柯 申请人:国际标准电气公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan