[發(fā)明專利]一種基于雙驅(qū)動DPMZM的微波光子鏈路寬帶線性化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310258169.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103368654A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喻松;李健;張一辰;蔣天煒;張阮彬;謝倩;顧畹儀
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微波光子鏈路中的寬帶線性化方法，更具體地說，涉及一種基于雙驅(qū)動雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器(Dual-Parallel?Mach-Zehnder?Modulator,DPMZM)的微波光子鏈路的寬帶線性化方法。

背景技術(shù)

近年來，微波光子學(xué)是國內(nèi)外發(fā)展迅速的一門學(xué)科領(lǐng)域，微波光子鏈路具有傳輸容量大，抗電磁干擾，沒有傳統(tǒng)的電學(xué)瓶頸等優(yōu)勢。微波光子學(xué)在通信，傳感，國防等領(lǐng)域都有著非常重要的應(yīng)用。其中，大動態(tài)范圍的微波光子鏈路是該領(lǐng)域內(nèi)備注關(guān)注的研究方向。

微波光子鏈路的動態(tài)范圍是指鏈路所能傳輸?shù)淖钚⌒盘柵c最大信號之間的功率范圍。它受到兩個關(guān)鍵因素的制約：一是系統(tǒng)的噪聲，二是系統(tǒng)的非線性。為了實現(xiàn)大動態(tài)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(tǒng)線性度。

由于外調(diào)制鏈路相比內(nèi)調(diào)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(jīng)濟，因此，在目前的微波光子鏈路中主要采用外調(diào)制直接檢測鏈路。在外調(diào)制直接檢測鏈路中，承擔電光轉(zhuǎn)換的電光外調(diào)制器是系統(tǒng)鏈路的關(guān)鍵器件，對鏈路傳輸函數(shù)和鏈路質(zhì)量起著關(guān)鍵的影響作用。在多種電光調(diào)制器中，馬赫曾德爾調(diào)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(yōu)點是目前微波光子鏈路中應(yīng)用最多的電光調(diào)制器。

電光調(diào)制器的傳輸函數(shù)的非線性會給鏈路帶來失真，影響系統(tǒng)線性度。其中三階交調(diào)(Third-Order?Intermodulation,IMD3)是影響系統(tǒng)線性度最重要的非線性項。由于IMD3在頻譜上與信號項相距很近，很難用濾波器濾除，因此，要實現(xiàn)高線性化的鏈路就要對IMD3做更好的抑制。此外，二階諧波(Second-Order?Harmonic?Distortion,HMD2)也是很重要的非線性項，在多倍頻程鏈路中，要實現(xiàn)鏈路的寬帶線性化，則要在IMD3進行抑制的同時對HMD2也進行抑制。

自上世紀90年代以來的研究發(fā)現(xiàn)，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(diào)的偏置點，因此要找到抑制三階交調(diào)的調(diào)制方案，需要采用級聯(lián)或并聯(lián)的MZ調(diào)制器。在并聯(lián)方案中，隨著出現(xiàn)了商用化的集成的雙平行馬赫曾德爾調(diào)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(nèi)外的研究針對基于MZM的微波光子鏈路提出了多種線性化方案。其中包括對DPMZM采用不同的功率分配比，利用雙偏振結(jié)合MZM進行線性化，以及研究單驅(qū)動DPMZM的不同偏置點組合進行優(yōu)化等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種在微波光子鏈路中，基于雙驅(qū)動DPMZM的同時抑制IMD3和HMD2的寬帶線性化方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，在發(fā)射端，對不同頻率的射頻電信號進行相應(yīng)的相位控制后加載到電光調(diào)制器雙驅(qū)動DPMZM的四個電極上，DPMZM的上下兩個子MZM進行相同的單邊帶調(diào)制。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(zhuǎn)換后還原得到之前加載的電信號。

本發(fā)明的有益效果是，在微波光子鏈路中，對三階交調(diào)進行了有效的抑制，二階諧波幾乎完全抑制，實現(xiàn)了寬帶線性化。并且傳輸?shù)男盘枮閱芜厧盘枺梢钥朔⒁氲墓β仕ヂ鋯栴}。采用的是商用化的集成的雙驅(qū)動DPMZM調(diào)制器，以及結(jié)構(gòu)簡單的直接檢測方式。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1示出本發(fā)明的整體框圖。

圖2詳細示出本發(fā)明的電信號相位控制部分和雙驅(qū)動DPMZM偏置控制部分。

圖3示出本發(fā)明的雙驅(qū)動DPMZM調(diào)制器的單臂和合成輸出仿真光譜圖。

圖4示出本發(fā)明整個鏈路線性化前后的仿真電譜圖。

具體實施方式

在圖1中，微波光子鏈路由發(fā)射端A和接收端B組成。發(fā)射端A部分，微波源(1)發(fā)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(diào)制器件DPMZM(3)的四個驅(qū)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。