[发明专利]光子学宽带微波单边带调制的方法

说明书

本发明公开了一种光子学宽带微波单边带调制的方法，该方法涉及微波技术领域和光通信技术领域。所述方法如附图所示，包括激光器LD、偏振复用双平行马曾调制器PDM‑DPMZM、光带通滤波器OBPF、光电探测器PD、微波正交耦合器Hybrid、微波功分器。本方法利用PDM‑DPMZM和OBPF构造了一对正交上变频器，将正交的中频IF信号通过本振LO信号上变频后，经PD拍频后得到只有上边带或下边带的射频RF信号。本发明结构简单，带宽大，同时对边带和载波有较高的抑制比。

技术领域

本发明涉及微波技术领域和光通信技术领域，主要涉及光子学宽带微波单边带调制技术。

背景技术

单边带调制具有节省频带资源、功耗小等优点，在雷达、无线通信等电子系统中具有较广泛的应用。

传统的微波信号单边带调制器的核心器件是微波混频器和移相器，存在带宽受限、电磁干扰严重等问题，另外由于微波混频器不对称、移相器误差等会引起载波泄露、边带抑制比差等问题。

目前光通信及光信号处理技术发展迅猛，基于光子学的微波信号混频和移相技术具有瞬时带宽大、频率调谐性好、无电磁干扰等优点，得到了广泛的研究。但光子学宽带微波信号单边带调制技术却少有人研究。

发明内容

本发明提出一种光子学宽带微波单边带调制的方法。本方法利用偏振复用双平行马曾调制器PDM-DPMZM构造了一对正交上变频器，结合中频IF正交耦合器，可以上变频得到只有上边带或下边带的射频RF信号。该发明中，IF 和本振LO信号的频率可在大范围内调谐，具有传统微波单边带调制器无法达到的带宽优势。两个上变频信号的相位差可以精确地调整为90度，以提高边带抑制比。另外该发明中IF和LO采用抑制载波调制，可以提高载波抑制比。

本发明所采用的技术方案是：所述装置包括激光器LD、PDM-DPMZM、光带通滤波器OBPF、光电探测器PD、微波正交耦合器Hybrid、微波功分器。 LD的输出口连接PDM-DPMZM的光信号输入端；PDM-DPMZM的光信号输出端连接OBPF的输入端；OBPF的输出端连接PD。

所述PDM-DPMZM由一个光分束器、上下并联的两个分别记为X、Y的双平行马曾调制器DPMZM以及一个偏振合束器PBC构成，第一个DPMZM 内部有两个并联的马曾调制器MZM，分别记为Xa、Xb，第二个DPMZM内部的两个MZM记为Ya、Yb，两个DPMZM的主偏置角记为θ_x和θ_y。

本发明在工作时包括以下步骤：

(1)从LD输出的连续光载波注入到PDM-DPMZM中；

(2)IF信号通过正交耦合器分为两个正交分量，0度分量连接Xa的射频端，90 度分量连接Ya的射频段，LO信号功分两路，两路分别连接Xb和Yb的射频端；

(3)对四个MZM提供直流偏压，使四个MZM均工作在最小点；

(4)PDM-DPMZM内部的PBC将上下两路调制后的光信号复合为偏振复用光，输出调制器；

(5)偏振复用光信号进入OBPF，滤除一个LO调制产生的下边带或上边带，只留下一个LO边带，以及IF信号调制的上下边带；

(6)滤波后的光信号进入PD，偏振复用光信号光电探测后输出一个RF信号；

(7)调节两个DPMZM的主偏置角使θ_x比θ_y大90度，则PD拍频输出上边带 USB信号，下边带LSB和载波Carrier被抑制；

(8)调节两个DPMZM的主偏置角使θ_x比θ_y小90度，则PD拍频输出LSB信号，USB和载波被抑制。