[发明专利]模拟微波光链路幅相调控装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种模拟微波光链路信号调制技术，尤其涉及一种模拟微波光链路幅相调控装置。

背景技术

近年来，模拟微波光子传输技术由于其传输损耗小、带宽大、抗电磁干扰、轻便灵活等特点越来越受到业界重视。

如图1所示，图中所示结构为典型的外调制微波光传输链路，该光传输链路由激光器、外调制器、传输光纤以及光探测器四个主要部分构成，其中，激光器用于输出作为光载波用的光波，外调制器用于将射频电信号加载到光载波上，从而形成光载微波信号，传输光纤用于将外调制器输出的光载微波信号传输至光探测器，光探测器用于将光载微波信号复原为电信号。

由于波束网络的形成需要对多路信号的幅度、相位进行加权处理，因此需要对单条模拟微波光链路中光载微波信号的幅度和相位进行精细调控；现有技术中，在对模拟微波光链路的幅度和相位进行调节时，一般采用如下手段：先将光载微波信号恢复为电信号，然后在射频域上对电信号进行幅度和相位的调节，具体调节时采用电衰减器和电移相器进行调控，其中，电衰减器用于对电信号的幅度进行调控，电移相器用于对电信号的相位进行调控；前述的幅相调控方法所存在的问题有：首先，电移相器在调控相位的同时，由于本身的特性限制，不可避免的会对信号幅度造成影响，从而导致幅、相调控不独立；其次，随着射频信号频率或带宽的提高以及链路规模的扩大，电衰减器和电移相器无法处理宽带信号，在应用上具有很大的局限性。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种模拟微波光链路幅相调控装置，其调控对象为单条微波光传输链路，所述微波光传输链路由激光器、外调制器、传输光纤和光探测器顺次连接而成；其创新在于：所述模拟微波光链路幅相调控装置由幅度调节模块、相位调节模块和控制模块组成；

所述幅度调节模块由激光器功率调节模块、调制器转换效率调节模块、光纤增益调节模块、第一探测器偏压调节模块、掺铒光放大器和光衰减器组成；其中，激光器功率调节模块通过第一控制电路与激光器电气连接，激光器功率调节模块能对激光器输出光的光功率进行调节；调制器转换效率调节模块通过第二控制电路与外调制器电气连接，调制器转换效率调节模块能对外调制器的工作偏压点进行调节；掺铒光放大器和光衰减器串接在传输光纤中，掺铒光放大器和光衰减器均与光纤增益调节模块电气连接；光纤增益调节模块能通过掺铒光放大器和光衰减器来对传输光纤中的光功率增益进行控制；第一探测器偏压调节模块通过第三控制电路与光探测器电气连接，第一探测器偏压调节模块能通过调节偏压来控制光探测器的转换效率；

所述相位调节模块由激光器波长调节模块、调制器偏置电压调节模块、光链路延迟调节模块、第二探测器偏压调节模块和光延迟器组成；其中，激光器波长调节模块通过第四控制电路与激光器的散热装置电气连接，激光器波长调节模块能通过控制散热装置来对激光器的工作温度进行调节；调制器偏置电压调节模块通过第二控制电路与外调制器电气连接，调制器偏置电压调节模块能控制外调制器的偏置电压反向；光延迟器串接在传输光纤中，光链路延迟调节模块与光延迟器电气连接，光链路延迟调节模块能对传输光纤中的光信号的传输时延进行调节；第二探测器偏压调节模块通过第五控制电路与光探测器电气连接，第二探测器偏压调节模块能通过调节反向偏压来控制光探测器的反向电场大小；

所述激光器功率调节模块、调制器转换效率调节模块、光纤增益调节模块、第一探测器偏压调节模块、激光器波长调节模块、调制器偏置电压调节模块、光链路延迟调节模块、第二探测器偏压调节模块八者均与控制模块电气连接；控制模块能根据操作人员输入的控制参数对前述八者的动作进行自动控制。

本发明的思路是：幅度和相位是模拟微波光链路中十分重要的两大参量，现有调控方法需要在射频域上对电信号的幅度和相位进行调节，导致幅度和相位无法相互独立，带宽受限，幅度和相位难以兼顾、调控精度较差，并且现有手段的可调参量较少，调节的灵活性很差，为了解决前述问题，发明人考虑弃现有的幅相调控手段，采用全新的调控装置直接对光链路中的光学参量进行调节，从而使幅度和相位的调控能够相对独立、互不干扰，最终保证模拟微波光链路的幅相调控精度及大的工作带宽（由于本发明的调制过程在光域内进行，克服了传统电域调控带来的带宽受限等问题）。