[發明專利]利用并聯雙平行馬曾調制器和平衡探測器提高微波光子鏈路動態范圍的方法

有效

• 申請號: 201710065447.0
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106850068B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 范友強;文愛軍;高永勝
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/2507
• 分類號: H04B10/2507;H04B10/516;H04B10/69;H04B10/80
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本發明公開了一種利用并聯雙平行馬曾調制器和平衡探測器提高微波光子鏈路動態范圍的方法，該發明涉及微波技術領域和光通信技術領域，主要應用于超帶寬、高線性度、大動態范圍的微波光子鏈路。所述該方法如附圖所示，包括激光源、光分路器、電功分器、并聯的兩個DPMZM、直流源，BD。利用單路DPMZM的非線性，合理調節其工作點，實現三階交調失真的抑制；再采用并聯DPMZM結構，并結合平衡探測器抑制共模信號，實現二階交調失真的抑制；從而得到超寬帶、大動態范圍的微波光子鏈路。本方法使用并聯DPMZM和BD實現鏈路優化，結構簡單，可實現性強，動態范圍大，可應用于射頻信號光纖傳輸、處理等系統中。

技術領域

本發明涉及微波技術領域和光通信技術領域，主要涉及一種利用并聯雙平行馬曾調制器和平衡探測器提高微波光子鏈路動態范圍的方法。

背景技術

近年來，隨著通信網容量需求與日俱增，超寬帶、大容量的微波光子通信受到越來越多的關注。微波光子鏈路作為微波光子通信的重要分支在現代通信領域具有重要作用。光電器件的非線性及系統噪聲嚴重影響微波光子鏈路的性能；抑制非線性失真，降低系統噪聲，實現大動態范圍的微波光子鏈路是微波光子領域的重要研究內容。

在軍事或民用系統中，一般要求微波光子鏈路具有高帶寬、大動態范圍、高靈敏等特點。由于電子器件的速率瓶頸和工藝的局限性，在發送端或者接收端利用電子器件抑制非線性和系統噪聲具有一定的困難；因此，研究光域中實現大動態微波光子鏈路具有重要意義。

目前已經報道了許多提高微波光子鏈路動態范圍的方案，如基于雙電極馬曾調制器和直接探測、基于兩個串聯的相位調制器、基于雙平行馬曾調制器、基于偏振調制器等方案；除此之外，也有將薩格奈克環應用到線性優化系統中的方案。以上方案在對系統的三階非線性失真進行抑制的同時，二階非線性顯著增加。目前有少量方案可以實現對二階非線性和三階非線性的同時抑制，但結構較為復雜，穩定度也差。

發明內容

為了解決背景技術中所存在的技術問題，本發明提出了一種利用并聯和提高微波光子鏈路動態范圍的方法，二階、三階非線性失真同時獲得有效抑制，大幅度提高了系統動態范圍。

本發明的技術解決方案是：所述方法采用激光源、光分路器、電功分器、并聯的兩個雙平行馬曾調制器DPMZM，其中包括DPMZM1和DPMZM2、直流源、平衡探測器BD。激光源的輸出端口與光分路器相連，光分路器的兩個輸出端口分別與兩個DPMZM的光輸入端口相連，射頻信號與電功分器的輸入端口相連，電功分器的輸出端口分別與兩個DPMZM 的一個射頻輸入端口相連，兩個DPMZM的輸出端口分別通過等長的單模光纖傳輸至BD的兩個輸入端口，兩個DPMZM的各個直流偏壓通過直流源調節。

上述DPMZM由三個馬曾調制器(MZM)構成，其中一個是主調制器(主MZM)，另外兩個馬曾調制器(MZMl、MZM2)作為子調制器嵌入在主調制器的兩臂。

上述DPMZM的兩個子調制器具有獨立的射頻輸入端口和直流輸入端口；另一個主調制器具有直流輸入端口，可以用來調節上下兩個子調制器的輸出相位差。

上述BD由兩個光電探測器(PD)和一個減法器構成。

本發明在工作時包括以下步驟:

(1)由激光器輸出光載波經過光分路器等分成兩路，一路輸入至DPMZM1，另一路輸入至 DPMZM2中；

(2)射頻信號經過電功分器等分為兩路，一路輸入DPMZMl的子調制器MZM1，另一路輸入 DPMZM2的子調制MZM1；

(3)通過調節各直流源，使得DPMZMl，DPMZM2的子調制器MZM2和主調制器均工作在最大點，子調制器MZM1偏置角度分別為209°和-209°

(4)分別將兩個DPMZM輸出的上下兩路信號通過等長的單模光纖傳輸至BD進行光電轉換，得到優化后的射頻信號。