[發明專利]一種強度調制直接檢測鏈路中的偶次諧波抑制系統

在審

• 申請號: 201910400512.X
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110048782A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 尹怡輝;楊萬里;宋文忠;覃勇;朱宏韜;熊平戩
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70;H04B10/54;H04B10/61;H04B10/69
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種強度調制直接檢測鏈路中的偶次諧波抑制系統，由激光源、第一光電二極管、第二光電二極管、外調制器、第一光耦合器、第二光耦合器、光電探測器和偏壓控制電路板組成。偏壓控制電路板將第一光電二極管送入的外調制器的輸入監測信號和第二光電二極管送入的光電探測器的輸入監測信號進行差值積分運算處理，并將結果用于控制外調制器的偏置電壓，從而調節外調制器的偏置點，使偏置點在正交點附近變化，使得外調制器的偶次諧波和光電探測器的偶次諧波的輸出幅度匹配，相位相差180°，從而實現外調制器的偶次諧波失真和光電探測器的偶次諧波失真相互抵消。

技術領域

本發明涉及微波光子技術領域，具體涉及一種強度調制直接檢測鏈路中的偶次諧波抑制系統。

背景技術

微波光子鏈路具有光域固有的寬帶特性，其在多倍頻應用中具有廣闊的前景。但在微波光子鏈路中，光電探測器的存在會限制這種多倍頻應用，即光電探測器產生的偶次諧波，會使光域的寬帶特性受到破壞，限制了多倍頻程的應用。目前，已有的解決方法是通過架構設計來彌補這一缺陷，即搭建光電探測器陣列來獲得更好的線性度。雖然對于偶次和奇次諧波，光電探測器陣列增益會隨著陣列數成比例增加，而陣列增益的增加可以提高三階交調截點。但是因為光電探測器陣列采用的是將多個非線性設備間的輸入信號分開，并在輸出端進行線性化的組合的方式，因而光電探測陣列會大大增加系統的復雜程度。

發明內容

本發明所要解決的是光電探測器的存在會限制這種多倍頻應用的問題，提供一種強度調制直接檢測鏈路中的偶次諧波抑制系統。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種強度調制直接檢測鏈路中的偶次諧波抑制系統，由激光源、第一光電二極管、第二光電二極管、外調制器、第一光耦合器、第二光耦合器、光電探測器和偏壓控制電路板組成；其中第一光耦合器和第二光耦合器的主輸出端和次輸出端的分光比相同；激光源的輸出端與第一光耦合器的輸入端連接；第一光耦合器的主輸出端連接外調制器的輸入端，第一光耦合器的次輸出端經由第一光電二極管連接偏壓控制電路板的一輸入端；外調制器的輸出端連接第二光耦合器的輸入端；第二光耦合器的主輸出端連接光電探測器，第二光耦合器的次輸出端經由第二光電二極管連接偏壓控制電路板的另一輸入端；射頻信號連接外調制器的射頻信號加載端；偏壓控制電路板的輸出端連接外調制器的偏置電壓加載端；偏壓控制電路板對第一光電二極管送入的外調制器輸入監測信號和第二光電二極管送入的光電探測器輸入監測信號進行差值積分運算處理，并將結果用于控制外調制器的偏置電壓，以自適應調節外調制器的偏置電壓，使其相位在正交點附近變化，并使得外調制器的偶次諧波和光電探測器的偶次諧波的輸出相位相差180°，外調制器偶次失真與光電探測器偶次失真相互抵消。

上方案中，當外調制器的偏置電壓的相位滿足式①時，外調制器偶次失真與光電探測器偶次失真相互抵消；

其中，φ_dc(t)表示外調制器的偏置電壓的相位，a為光電探測器中光電二極管的二階交調截點的功率值，為光電探測器的響應度，為第一光電二極管的響應度，為第二光電二極管的響應度，I₁(t)為外調制器輸入監測信號的電流值，I₂(t)為光電探測器輸入監測信號的電流值，K為第一光耦合器和第二光耦合器的次輸出端占總輸出的比例系數。

上方案中，第一光耦合器和第二光耦合器的主輸出端和次輸出端的分光比均為95:5或99:1。

上方案中，外調制器為馬赫-曾德爾調制器。

作為改進，上述系統還進一步包括上位機，該上位機與偏壓控制電路板的控制端連接。

與現有技術相比，本發明在不降低基波功率的情況下，將外調制器的偏置調整到微小偏移正交點處，使其偶次諧波幅度匹配光電探測器偶次諧波的幅度，在某一條件下這兩項輸出相位差180°，實現外調制器的偶次諧波失真和光電探測器的偶次諧波失真相互抵消。