[發明專利]一種基于雙平行MZ調制器的二倍頻系統中抑制交調失真的方法

無效

• 申請號: 201310257754.0
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103368651A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 喻松;蔣天煒;李澤昆;李健;張阮彬;顧畹儀
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微波光子學領域，尤其涉及基于雙平行MZ調制器的二倍頻系統中抑制交調失真的方法。

背景技術

微波光子技術是一種將微波通信和模擬光纖通信有機的融合在一起的新型無線電技術。它有效的利用光纖鏈路的低損耗、高帶寬及抗電磁干擾等特點，通過光纖鏈路來傳輸微波信號。相比傳統的微波系統具有諸多優點，如地算好、低色散、體積小、重量輕、海量數據信號的處理能力、低功率消耗、寬的瞬時帶寬、沒有電磁干擾、實時處理能力、高精度和高分辨率、高靈敏度與動態范圍等，很好的消除了電子瓶頸。在雷達、衛星通信、超寬帶無線接入、傳感器網絡、測量和探測系統以及軍事系統中都有很廣泛的應用。

通過微波光子系統將微波以副載波的形式加載到光波上，在光域中處理電信號，能夠避開電域的電學干擾。另外，通過微波光子學的方法，避免直接使用高成本的高頻微波發生器，而是利用低頻的本振微波信號，通過倍頻或者上變頻來產生高性能低成本的高頻信號。這樣能夠降低微波光子鏈路對光學和電學器件的需求。所以通過微波光子學的方法來獲得穩定度高、純度高、經濟的高頻微波信號，就具有較大的吸引力。

在微波光子系統中，為了提高容量會使用多載波復用技術。然而多載波復用信號在直接調制時受到激光器調制非線性的影響，在外調制時會受到MZ調制器的非線性的影響，產生交調失真。交調失真影響系統性能并使系統的動態范圍降低。目前有很多線性化的方法。在直接調制系統中，線性化的方法主要有：（1）利用激光器的最佳偏置電流（2）采用光學前饋的方法（3）使用預失真的方法。在外調制系統中,線性化的方法主要有：（1）對模擬信號進行預失真（2）對MZ調制器進行線性化。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于雙平行MZ調制器的二倍頻系統中抑制交調失真的方法。本方案使用的調制器是雙平行MZ調制器。令雙平行MZ集成調制器的MZ-1和MZ-2的射頻輸入幅度相等，MZ-2射頻信號RF2（或RF1）經過相移器后相對MZ-1的RF2（或RF1）相移π，單電極MZ調制器的上下兩臂存在固有的相位差π。調制器的直流偏置在最大輸出點。這樣就可以抵消兩個子MZ上的交調項。主要的諧波項為二階諧波，通過PD，二階諧波和光載波拍頻產生倍頻信號。

本發明通過對MZ調制器原理的充分應用，精心設計雙平行MZ調制器的偏置參數，利用MZ調制器的固有特性實現交調失真項的抑制并產生二倍頻的RF信號。

本發明在實現過程中，具體包括：

根據本發明，抑制交調失真的方案的結構主要是連續激光器產生光信號作為載波注入雙平行結構的MZ調制器中，兩個子MZ調制器MZ-1和MZ-2用不同的射頻信號源驅動，經過電相移器，注入MZ-2（或MZ-1）的射頻信號RF2（或RF1）產生π的相移。合路后經過EDFA放大最后再經PD拍頻得到抑制交調失真的二倍頻信號。

根據本發明，方案實現抑制交調失真的二倍頻信號的原理是通過設置兩個子MZ的射頻輸入偏置，實現抑制交調失真的效果，高階邊帶功率相對頻率為ω_c±2ω₁或ω_c±2ω₂處的邊帶功率小的多，對于系統而言高階邊帶可以忽略，因而在進入PD之前的信號就只剩頻率為ω_c±2ω₁或ω_c±2ω₂處的邊帶。經PD拍頻之后，得到抑制交調失真的二倍頻信號。

附圖說明

結合描述了本發明的各種實施例的附圖，根據以下對本發明的各發明的詳細描述，將更易于理解本發明的這些和其它特征，其中：

圖1示意性示出了MZ調制器的兩種基本結構；

圖2示意性示出了一種平行MZ調制器的基本結構

圖3給出了本發明中基于雙平行MZ的交調失真抑制方案示意圖；

圖4給出了輸入射頻為9GHz和12GHz下集成調制器的輸出光譜圖；

圖5給出了線性化前和線性化后PD拍頻得到的RF信號頻譜圖；

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。

圖1示意性示出了MZ調制器的兩種基本結構。第一種結構為雙電極MZ調制器。雙電極MZ調制器有五個電極，其中，兩臂各有一個射頻信號輸入電極和直流電壓輸入電極，而中間電極則接地。兩個射頻輸入電極上的射頻驅動信號的相位差可以是固定的，也可以通過電相移器或電延遲線進行設置，且兩個射頻輸入電極上的射頻驅動信號的電壓幅度可以相等，也可以不同。