[發(fā)明專利]一種基于交叉偏振調(diào)制實現(xiàn)全光微波上變頻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410167862.3
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103944643A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉;王文亭;孫文惠;劉建國;祝寧華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H04B10/2575
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于交叉偏振調(diào)制實現(xiàn)全光微波上變頻裝置，包括：

窄線寬激光器，其用于提供探測光；

第一偏振調(diào)制器，其用于根據(jù)微波信號調(diào)制探測光信號的偏振態(tài)，并輸出調(diào)制后的光載波信號和調(diào)制邊帶信號，且所述光載波信號和調(diào)制邊帶信號的偏振態(tài)相互垂直；

微波信號源，其用于向所述偏振調(diào)制器輸出所述微波信號；

第一偏振控制器，其用于調(diào)節(jié)所述光載波信號和調(diào)制邊帶信號的偏振態(tài)；

第一濾波器，其用于濾除所述光載波信號的下邊帶以及所述調(diào)制邊帶信號中+2階邊帶以上的信號，輸出光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號；

環(huán)形器，其用于將從光濾波器輸出的光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號輸出至偏振分束器，并將從偏振分束器輸出的環(huán)輸出光輸出至第二偏振控制器；

偏振分束器，其用于將偏振態(tài)相互垂直的所述光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號分離，并分別進入sagnac環(huán)的順時針方向和逆時針方向，同時將經(jīng)過所述sagnac環(huán)后的環(huán)輸出光輸出；

第三偏振控制器，其用于控制進入sagnac環(huán)的順時針方向的所述光載波信號或+1階調(diào)制邊帶信號的偏振態(tài)，使得其功率最大；

第四偏振控制器，其用于控制進入sagnac環(huán)的逆時針方向的所述光載波信號或+1階調(diào)制邊帶信號的偏振態(tài)，使得其功率最大；

光耦合器，其用于將控制光信號和進入sagnac環(huán)的逆時針方向的所述光載波信號或+1階調(diào)制邊帶信號合束；

高非線性光纖，其用于將合束后的制光信號和進入sagnac環(huán)的順時針方向的所述光載波信號或+1階調(diào)制邊帶信號進行交叉偏振調(diào)制，以將順時針方向的所述光載波信號或+1階調(diào)制邊帶信號上加載所述基帶數(shù)據(jù)信號；

可調(diào)諧激光器，其用于產(chǎn)生控制光信號；

波形發(fā)生器，其用于輸出上變頻的基帶數(shù)據(jù)信號；

強度調(diào)制器，其根據(jù)所述上變頻的基帶數(shù)據(jù)信號對所述控制光信號進行調(diào)制，以將所述上變頻的基帶數(shù)據(jù)信號加載在所述控制光信號上；

第二偏振控制器，其用于調(diào)節(jié)所述環(huán)輸出光中的所述光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號，使其功率一致；

起偏器，其用于將經(jīng)過所述第二偏振控制器的所述光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號投影到同一個偏振方向上；

第二濾波器，其用于濾除經(jīng)過起偏器后的環(huán)輸出光中的控制光信號；

單模光纖，其用于傳輸經(jīng)過第二濾波器后的環(huán)輸出光中的所述光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號；

光電探測器，其用于將從單面光纖傳輸?shù)乃龉廨d波信號和+1階調(diào)制邊帶信號轉(zhuǎn)換為電信號；

電放大器，其用于放大所述電信號；

電混頻器，其用于將所述電信號中高頻副載波上攜帶的基帶數(shù)據(jù)信號混頻到中頻副載波上；

低通濾波器，用于濾除混頻之后的高頻分量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述窄線寬激光器可以是半導(dǎo)體激光器也可以是光纖激光器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述第一至第四偏振控制器包括光纖結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)的偏振控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述偏振調(diào)制器包括鈮酸鋰晶體、半導(dǎo)體聚合物、有機聚合物的偏振調(diào)制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述強度調(diào)制器為鈮酸鋰晶體、半導(dǎo)體聚合物、有機聚合物的調(diào)制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述微波信號源和波形發(fā)生器可以是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述波形發(fā)生器還可以微波信號源。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述高非線性光纖為摻鍺高非線性光纖或者硫化物高非線性光纖。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述第一、第二濾波器為基于硅基液晶技術(shù)的波形整形器、光濾波器、波分復(fù)用器、光纖光柵中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述偏振分束器根據(jù)所述第一偏振控制器調(diào)節(jié)后的所述光載波信號和+1階調(diào)制邊帶信號的偏振態(tài)將其分別傳輸至所述sagnac環(huán)的順時針方向或逆時針方向。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，從所述偏振分束器輸出的所述環(huán)輸出光包括控制光信號、光載波信號、加載在所述光載波信號上的基帶數(shù)據(jù)信號和+1階調(diào)制邊帶信號。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光微波上變頻裝置，其中，所述光電探測器可以是光電二極管也可以是光電倍增管；可以是磷化銦材料的也可以是硅基材料的；帶寬越寬越好，飽和輸入光功率越大越好，光電轉(zhuǎn)化效率越高越好。