技術名稱

利用半導體雷射之非線性動態進行光電式微波時間延遲

技術摘要

無線通訊網路中，藉由多輸入輸出技術(MIMO)可改善頻譜效益，以解決頻寬擁塞的問題，其中藉由天線陣列中微波時間延遲訊號以達到波束成形(Beamforming)的技術，不僅可增加訊號傳輸靈敏度，亦可避免通道干擾，以提供多使用者同時進行資料傳輸而提升頻譜效益，對於下世代使用高頻寬之通訊網路而言，如何針對寬頻的微波訊號，進行高線性度的相位變化，以避免波束偏移，乃波束成形技術的重要課題之一。由於下世代通訊網路將採用高載波頻率，故光載微波通訊網路因而被提出，結合光電微波訊號可利用光纖將微波訊號傳遞遠端基地台，以解決高頻微波高衰減係數之缺點，故本發明提出光電微波時間延遲系統，除了藉由全光學的方式進行高頻微波訊號處理，以減少使用電子元件所帶來的高頻限制與成本負擔，更可有效與下世代光載微波通訊網路進行整合，以減少網路系統複雜度。本發明乃利用半導體雷射之非線性動態，以全光方式對一微波訊號引入時間延遲，使其相位與頻率成線性關係，以補償現有之載波相位調變技術，使其形成無相位偏移且滿足線性關係之時間延遲的微波訊號。此方法僅須一半導體雷射做為主要元件，因此可有效進行微型化或積體化，且該系統實施方法可與光載微波通訊網路進行整合，大大簡化基地台之複雜度。該系統可藉由光注入條件的調整以及半導體雷射驅動條件的選擇，以針對不同頻率的微波訊號(可從數個 GHz 涵蓋至數百個 GHz)進行微波時間延遲。受惠於半導體雷射本身之寬頻特性，經時間延遲之微波訊號具寬頻高相位變化線性度，相較於傳統式僅引入載波相位調變技術，低相位誤差之特性可大幅改善天性陣列之波束角度偏移量。