[发明专利]毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成及提供远程本振的系统和方法

权利要求书

1.毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成及提供远程本振的系统，包括中心站（1）、基站（2）和光纤（3），中心站（1）和基站（2）通过光纤（3）互连；其特征在于：所述的中心站（1）的结构：一个激光器（1-1）和一个偏振控制器（1-2）通过尾纤相连，所述的偏振控制器（1-2）通过尾纤与一个双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的光输入端连接；一个余弦微波信号源（1-11）与一个微波差分功率放大器（1-12）的输入端相连，所述的微波差分功率放大器（1-12）的两个输出端分别与所述的双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的两个RF输入端相连，所述的双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的一个直流电极接地，另一个直流电极上加直流偏压（1-4），所述的双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的光输出端与另一个偏振控制器（1-5）通过尾纤相连，该偏振控制器（1-5）通过尾纤与一个光强度调制器（1-6）的光输入端相连，将两路基带信号和一路中频微波信号加到一个正交调制器（1-10），输出两路相互正交的BPSK信号，再加到所述的光强度调制器（1-6）上；所述的光强度调制器（1-6）的光输出端与一个光纤放大器（1-7）的光输入端相连，所述的光纤放大器（1-7）的光输出端通过光纤（3）连接到所述的基站（2）的光探测器（2-1）的光输入端；所述的基站（2）的结构：所述的光探测器（2-1）的电输出端与一个前置低噪声放大器（2-2）的输入端相连，所述的前置低噪声放大器（2-2）的输出端与一个功分器（2-3）的输入端相连，所述的功分器（2-3）的一个输出端与一个第一带通滤波器（2-4）的输入端连接，所述的第一带通滤波器（2-4）的输出与一个第一毫米波放大器（2-5）的输入端连接，所述的第一毫米波放大器（2-5）的输出端与一个第一毫米波发射天线（2-6）相连；所述的功分器（2-3）的另一个输出端与一个第二带通滤波器（2-9）的输入端相连，该第二带通滤波器（2-9）的输出端与一个第二毫米波放大器（2-8）的输入端连接，所述的第二毫米波放大器（2-8）的输出信号作为毫米波参考本振（2-7）。

2. 一种毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成的方法，采用权利要求1所述的毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成及提供远程本振的系统进行操作，其特征在于：对双路光相位调制器中的每一路光波实施大调相指数的相位调制，两路相位已调光波发生干涉，转化为一路强度调制的光波，其光谱含有许多调制频率的谐波分量，通过调相指数的选择，使需要的谐波分量最大；经光电转换而生成毫米波；具体体现在：在中心站（1），将激光器（1-1）输出的激光在双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）中分成两路光波；余弦微波信号源（1-11）产生余弦波，通过微波差分功率放大器（1-12）输出两路反相的大功率微波信号，加到双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的RF电极上对两路光波进行大调制指数的相位调制； 同时，双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的一个直流电极接地，另一个直流电极上加直流偏压（1-4），产生光波的相位偏移以抵消双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）两臂的不对称造成的两路光波的固有相位差；相位调制后的两路光波叠加，由双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）输出后，进入光强度调制器（1-6）进行调制，其中两路基带信号和一路中频微波信号加到正交调制器（1-10），输出两路相互正交的BPSK信号，再加到光强度调制器（1-6）上，对双电极Mach-Zehnder光调制器的输出光波进行强度调制，通过光纤放大器（1-7）放大，经由光纤（3）输送到光探测器（2-1），光探测器（2-1）的电输出中含有微波信号的各次谐波；通过第二带通滤波器（2-9），选出需要的毫米波信号，从而实现从低频微波到较高频率毫米波的光学倍频。

3.一种毫米波光纤传输系统中提供远程本振的方法，采用权利要求1所述的毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成及提供远程本振的系统进行操作，及权利要求2所述的毫米波光纤传输系统中双路光相位调制毫米波生成的方法，其特征在于：双电极Mach-Zehnder光调制器（1-3）的输出光波输入光强调制器（1-6）；两路独立的基带信号（1-8）输入正交调制器（1-10）的两基带输入端口，中频微波信号（1-9）与正交调制器（1-10）的RF输入端相连，正交调制器（1-10）输出的BPSK信号进入光强度调制器（1-6）的RF输入端；光强度调制器（1-6）的输出光信号经光纤（3）输送到光探测器（2-1）；光探测器（2-1）的输出电信号经第二带通滤波器（2-9）滤波得到纯净的40GHz毫米波本振，经第一带通滤波器（2-4）滤波得到携带了基带数据信息的两个相互正交的38GHz BPSK信号。