[發明專利]一種基于雙驅動DPMZM的實現高線性度微波光子鏈路的方法

無效

• 申請號: 201210499691.5
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103095379A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 喻松;李健;張一辰;蔣天煒;顧畹儀
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B10/548
• 分類號: H04B10/548;H04B10/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種微波光子鏈路中實現高線性度的方法，更具體地說，涉及一種基于雙驅動雙平行馬赫曾德爾調制器(Dual-Parallel?Mach-Zehnder?Modulator，DPMZM)的微波光子鏈路的高線性度方法。

背景技術

近年來，微波光子學是國內外發展迅速的一門學科領域，微波光子鏈路具有傳輸容量大，抗電磁干擾，沒有傳統的電學瓶頸等優勢。微波光子學在通信，傳感，國防等領域都有著非常重要的應用。其中，大動態范圍的微波光子鏈路是該領域內備注關注的研究方向。

微波光子鏈路的動態范圍是指鏈路所能傳輸的最小信號與最大信號之間的功率范圍。它受到兩個關鍵因素的制約：一是系統的噪聲，二是系統的非線性。為了實現大動態范圍的微波光子鏈路就需要更低的鏈路噪聲和更高的系統線性度。

由于外調制鏈路相比內調制鏈路沒有啁啾，直接檢測方式相比相干檢測方式更簡單經濟，因此，在目前的微波光子鏈路中主要采用外調制直接檢測鏈路。在外調制直接檢測鏈路中，承擔電光轉換的電光外調制器是系統鏈路的關鍵器件，對鏈路傳輸函數和鏈路質量起著關鍵的影響作用。在多種電光調制器中，馬赫曾德爾調制器(MZM)由于其高速、高消光比、低插入損耗以及制作簡單等優點是目前微波光子鏈路中應用最多的電光調制器。

電光調制器的傳輸函數的非線性會給鏈路帶來失真，影響系統線性度。其中三階交調(Third-Order?Intermodulation，IMD3)是影響系統線性度最重要的非線性項。因此，要實現鏈路的高線性度就意味著要對IMD3做更好的抑制。

自上世紀90年代以來的研究發現，單個MZM有抑制二階諧波的可用偏置點，但沒有可以利用的抑制三階交調的偏置點，因此要找到抑制三階交調的調制方案，需要采用級聯或并聯的MZ調制器。在并聯方案中，隨著出現了商用化的集成的雙平行馬赫曾德爾調制器(DPMZM)，研究基于DPMZM的微波光子鏈路的線性化成為近年來的研究熱點。

國內外的研究針對基于DPMZM的高線性化微波光子鏈路提出了多種抑制IMD3的線性化方案。其中包括對DPMZM采用不同的功率分配比，利用雙偏振結合DPMZM去抑制IMD3，以及研究單驅動DPMZM的不同偏置點組合，通過對其上臂MZM調制微波信號，下臂MZM只傳輸載波，再通過第三個MZM調節前兩個子MZM的相位差以達到對IMD3的抑制。但以上這些方案都沒能在理論上實現對IMD3的完全抑制。

發明內容

為了克服目前在高線性化微波光子鏈路的研究中，還沒有從理論上能完全抑制IMD3的線性化方案。本發明提出了一種在微波光子鏈路中，基于雙驅動DPMZM的完全抑制IMD3實現高線性度的方法。

本發明所采用的技術方案是，在發射端，對不同頻率的射頻電信號進行相位控制后加載到電光調制器雙驅動DPMZM的四個電極，再對DPMZM的上下兩個子MZM進行相同的正交偏置。DPMZM的輸出為加載了射頻電信號后的光信號，在接收端，用光電二極管(Photodiode，PD)進行直接檢測，電光轉換后還原得到之前加載的電信號。

本發明的有益效果是，在微波光子鏈路中，實現了對三階交調的完全抑制。并且采用的是商用化的集成的雙驅動DPMZM調制器，以及結構簡單的直接檢測方式。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1示出本發明的整體框圖。

圖2詳細示出本發明的電信號相位控制部分和雙驅動DPMZM偏置控制部分。

圖3示出本發明的雙驅動DPMZM調制器輸入輸出光譜圖。

圖4示出本發明整個鏈路的輸入輸出電譜圖。

具體實施方式

在圖1中，微波光子鏈路由發射端A和接收端B組成。發射端A部分，微波源(1)發出不同頻率的射頻電信號送入由電移相器組成的相位控制模塊(2)后加載到電光調制器件DPMZM(3)的四個驅動電極上，DPMZM(3)由其上行子MZM(4)和下行子MZM(5)組成。接收端B部分，用光電二極管PD(6)進行直接檢測。