[發明專利]基于光學頻率梳的太赫茲波信號生成系統及方法

在審

• 申請號: 202010675641.2
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111965915A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 余建國;李凱樂;陳遠祥;黃雍濤;王斕
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;H01S1/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;丁蕓

本發明實施例提供了一種基于光學頻率梳的太赫茲波信號生成系統及方法，其中系統包括：激光器，射頻源；第一調制器用于對激光和射頻信號進行調制生成初始光學頻率梳；第二調制器用于對射頻信號和初始光學頻率梳進行調制生成目標光學頻率梳；波長選擇開關用于從目標光學頻率梳中選擇頻率間隔為預設間隔的兩條頻率梳線，將其中的第一頻率梳線發送至光耦合器；馬赫曾德爾調制器用于將數字信號中的數據加載至第二頻率梳線中，獲得初始光載波信號；光耦合器用于將第一頻率梳線和經濾波后的光載波信號合并為目標光載波信號；光電轉換器用于對目標光載波信號進行光電轉換，獲得太赫茲波信號。本發明實施例能夠生成頻率較為穩定的太赫茲波信號。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，特別是涉及一種基于光學頻率梳的太赫茲波信號生成系統及方法。

背景技術

太赫茲波是指頻率在0.3～10THz范圍內的電磁波，與光學鏈路相比，太赫茲波具有更小的大氣擾動衰減；與微波相比，太赫茲波具有較大的可用帶寬。另外，由于太赫茲波的高速數據傳輸能力強，以及通信跟蹤捕獲能力強，因此，太赫茲波具有非常好的應用前景。

現有技術中，太赫茲波信號生成系統通常包括：兩個激光器、功率放大器和光電轉換器等設備。在生成太赫茲波信號的過程中，由兩個激光器分別產生一個激光，其中一個激光輸入至IQ(In-phase Quadrature，同相正交)調制器，并通過基帶數據進行調制轉換為第一光載波信號，另一個激光與光載波信號組合為第二光載波信號，該第二光載波信號經過功率放大器等設備的處理，最后經過光電轉換器生成太赫茲波信號。

由于現有技術中，太赫茲波信號是基于兩個激光器分別生成的激光生成的，兩個激光器的頻率各自獨立，生成的兩個激光的中心頻率可能不同，因此，生成的太赫茲波信號中兩個信號的頻率間隔可能因激光器精度的不同而不同，進而導致生成的太赫茲波信號的頻率不夠穩定。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于光學頻率梳的太赫茲波信號生成系統及方法，以生成頻率較為穩定的太赫茲波信號。具體技術方案如下：

本發明實施例的第一方面，提供了一種基于光學頻率梳的太赫茲波信號的生成系統，所述系統包括：

激光器，用于生成激光，并將所述激光發送至第一調制器；

射頻源，用于生成射頻信號，并將所述射頻信號分別發送至所述第一調制器和第二調制器；

所述第一調制器，用于接收所述激光和所述射頻信號，對所述激光和所述射頻信號進行調制，生成初始光學頻率梳，并將所述初始光學頻率梳通過光學延遲線發送至所述第二調制器；

所述光學延遲線，用于將所述初始光學頻率梳傳輸至所述第二調制器；

所述第二調制器，用于接收所述射頻信號和所述初始光學頻率梳，并對所述射頻信號和所述初始光學頻率梳進行調制，生成目標光學頻率梳，將所述目標光學頻率梳發送至波長選擇開關；

所述波長選擇開關，用于接收所述目標光學頻率梳，并從所述目標光學頻率梳中選擇頻率間隔為預設間隔的兩條頻率梳線，將其中的第一頻率梳線發送至光耦合器；將第二頻率梳線發送至馬赫曾德爾調制器；

所述馬赫曾德爾調制器，用于接收所述第二頻率梳線和待加載的數字信號，并將所述數字信號中的數據加載至所述第二頻率梳線中，獲得初始光載波信號，將所述初始光載波信號發送至濾波器；

所述濾波器，用于接收所述初始光載波信號，并對所述初始光載波信號進行濾波處理，獲得經濾波后的光載波信號，并將所述經濾波后的光載波信號發送至光耦合器中；

所述光耦合器，用于接收所述第一頻率梳線和所述經濾波后的光載波信號，并將所述第一頻率梳線和所述經濾波后的光載波信號合并為目標光載波信號，將所述目標光載波信號發送至光電轉換器；