[发明专利]一种用于射频信号调制强化的调制器及其调制方法

说明书

本发明提出了一种用于射频信号调制强化的调制器及其调制方法，所述调制器包括静态相迁器、2x2耦合单元、波导、波导终端反射单元；所述波导设置四组，分别搭接在所述2x2耦合单元的四个端口上形成四个波导通道；位于2x2耦合单元的任意一侧且同侧的两个波导通道分别连接一个波导终端反射单元；与波导终端反射单元连接的两个波导通道还包括两个传输线电极；在波导终端反射单元连接的两个波导通道的波导上设置波导相迁器，所述波导相迁器的两端分别与两个传输线电极对应连接；在所述波导终端反射单元上设置有可调节的延迟波导模块；所述静态相迁器设置在所述调制器上位于进入传输线电极下的波导相迁器前的任意位置处。

技术领域

本发明属于通信信号调制技术领域，具体地说，涉及一种用于射频信号调制强化的调制器及其调制方法。

背景技术

为了提高宽带调制器的调制效率并减小器件尺寸， 硅光子平台可以使用的一种方案即为迈克尔逊干涉仪调制器结构。作为范例，一个基于载流子耗尽型的硅光子迈克尔逊干涉仪调制器的模型被展示于图1。

这个硅光子迈克尔逊干涉仪调制器如果以波导终端反射镜为中点镜像并对接，其光电学结构将与一个硅光子麦克詹达调制器基本一致。在迈克尔逊干涉仪调制器中，由于反射镜会将光反射回原波导中，因此从光经历两次相迁器的调制，第一次调制光由左向右，反射后由右向左第二次调制为反射后的反向调制。因此，通常情况下，一个理想的迈克尔逊干涉仪调制器一般被认为，可以利用一倍的相迁器长度，达到两倍的调制深度。

但现实中的硅光子迈克尔逊干涉仪在应用于超高频信号，特别是超高频数据信号调制时，通常表现出的调制深度都会小于两倍。原因在于，一般情况下，要保障信号调制的特性，通常电信号在调制器电极（传输线）上的传播速度通常与相迁器中光的群速（光速/群折射率）相一致，即可认为电的等效折射率与光的群折射率接近。并且，整个调制过程需经历一定的相迁器长度，电信号在电极上是由左向右传输的状态，并不能被简单的认定（特别是超高速状态下）为一个集总模型的定态。因此当第一次相迁调制（光经2x2耦合分光后由左向右的过程）满足电光同步传输并在相迁器中变相，调制特性可被描述为此电信号的强度与相迁器长度的乘积。而第二次相迁调制（经历第一次相迁调制的光被波导终端反射镜反射回波导并在波导相迁器中由右向左的过程）通常已经偏离了第一次相迁调制的特性，并由于光与电的传播方向相反，调制特性可以被描述为光反向经历的相迁器上的上瞬态电压的积分。即电传播方向反向，此效果同理。

即使假设可以忽略反射镜的延迟特性，认为反射镜为理想的立即反射，且如果调制信号为超高频数据信号，通常在第二次调制阶段，由于调制信号通常已经进入下一个信号符号的变换区间甚至已经进入下一个信号符号，故而调制后的信号品质会有所下降。即使调制信号为周期性明确的高频模拟（射频）信号，继续假设可以忽略反射镜的延迟特性，认为反射镜为理想的立即反射，回路上因为光电传播方向相反，调制强度为长度对对应的电信号幅度的积分，因此此阶段调制强度会被削弱。

发明内容

本申请针对现有技术的上述缺陷和需求，提出了一种用于射频信号调制强化的调制器及其调制方法，在波导终端反射单元中置入了延迟的模块，选择性地调整了回路光信号对准的调制信号的时间，以达到针对特定频率的信号可以选择性增强调制深度的目的。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种用于射频信号调制强化的调制器，所述调制器包括静态相迁器、2x2耦合单元、波导、波导终端反射单元；

所述波导设置四组，分别搭接在所述2x2耦合单元的四个端口上形成四个波导通道；位于2x2耦合单元的任意一侧且同侧的两个波导通道分别连接一个波导终端反射单元；

与波导终端反射单元连接的两个波导通道上还分别设置有传输线电极；在与波导终端反射单元连接的两个波导通道的波导上设置波导相迁器，所述波导相迁器的一端与对应的传输线电极连接，另一端接地或连接偏置电压电极；

在所述波导终端反射单元上设置有可调节的延迟波导模块；