Effect of Nonlinear Phase Variation in Optical Millimetre Wave Radio over Fibre Systems

در اين مقاله، يك سيستم راديويي موج ميليمتري نوري بر سيستم هاي فيبر نوري (mm-wave RoF) با استفاده از مدولاتور ماخ – زندر با درايو دوگانه (DD-MZM) پيشنهاد مي شود. اين سيستم مبتني بر نقطه باياس انتقال بيشينه براي توليد حامل با حذف باند كناري دوگانه نوري است. ورودي هاي مدولاتور ماخ – زندر با درايو دوگانه شامل كليدزني شيفت فاز دو (BPSK)، چهار (QPSK)، هشت (8-PSK) سطحي و مدولاسيون دامنه تربيعي شانزده سطحي (16-QAM) است. در اين حالت، فركانس حامل 5 گيگاهرتز با نرخ Gsym/s 2 در فركانس نوسان ساز محلي 15 گيگاهرتز، يك سيگنال موج ميليمتري راديويي بر بستر فيبر نوري در فركانس 30 گيگاهرتز حاصل شده است. در اين مقاله، عملكرد سيستم پيشنهاد شده بر حسب توان، دامنه بردار خطا و نرخ خطاي بيت مورد ارزيابي قرار مي گيرد. اختلالات سيستم، شامل مدولاسيون خودفاز، پاشيدگي رنگي و تضعيف با درنظر گرفتن فيبر تك مود (SMF) بر پايه روش فوريه پله با تفكيك متقارن است. نشان داده مي شود كه بازده توان در ناحيه بهينه با مقادير متوسط 11، 11، 12 و 18 دسي بل به ترتيب براي حالت هاي BPSK، QPSK، 8-PSK و 16-QAM براي توان نوري در فواصل 10، 30 و 50 كيلومتري SMF در مقايسه با نواحي خطي و غيرخطي است.

In this paper, we propose an optical millimetre wave radio-over-fibre (mm-wave RoF) system that uses a dual drive Mach Zehnder modulator (DD-MZM), which is biased at the maximum transmission biasing point, to generate an optical double sideband-suppressed carrier. The input to the DD-MZM are binary phase shift keying (BPSK), quadrature phase shift keying (QPSK), 8-phase shift keying (8-PSK) and 16-qaudrature amplitude modulation (16-QAM) schemes at a carrier frequency of 5 GHz with a rate of 2 Gsym/s and a local oscillator of 15 GHz obtain an mm-wave RoF signal at 30 GHz. We evaluate the generation and performances of the proposed system in terms of the power penalty, the error vector magnitude and the bit error rate (BER). Impairments including the self-phase modulation, chromatic dispersion and attenuation are considered when modelling the single mode fibre (SMF) based on the symmetrical split step Fourier method. We show that the power efficiency improves in the optimum region on average by ~11 dB, ~11 dB, ~12 dB and ~18 dB for BPSK, QPSK, 8-PSK and 16-QAM, respectively for the same optical launch power over 10, 30 and 50 km of SMF compared to the linear and non-linear regions.