[发明专利]利用并联双平行马曾调制器和平衡探测器提高微波光子链路动态范围的方法

说明书

本发明公开了一种利用并联双平行马曾调制器和平衡探测器提高微波光子链路动态范围的方法，该发明涉及微波技术领域和光通信技术领域，主要应用于超带宽、高线性度、大动态范围的微波光子链路。所述该方法如附图所示，包括激光源、光分路器、电功分器、并联的两个DPMZM、直流源，BD。利用单路DPMZM的非线性，合理调节其工作点，实现三阶交调失真的抑制；再采用并联DPMZM结构，并结合平衡探测器抑制共模信号，实现二阶交调失真的抑制；从而得到超宽带、大动态范围的微波光子链路。本方法使用并联DPMZM和BD实现链路优化，结构简单，可实现性强，动态范围大，可应用于射频信号光纤传输、处理等系统中。

技术领域

本发明涉及微波技术领域和光通信技术领域，主要涉及一种利用并联双平行马曾调制器和平衡探测器提高微波光子链路动态范围的方法。

背景技术

近年来，随着通信网容量需求与日俱增，超宽带、大容量的微波光子通信受到越来越多的关注。微波光子链路作为微波光子通信的重要分支在现代通信领域具有重要作用。光电器件的非线性及系统噪声严重影响微波光子链路的性能；抑制非线性失真，降低系统噪声，实现大动态范围的微波光子链路是微波光子领域的重要研究内容。

在军事或民用系统中，一般要求微波光子链路具有高带宽、大动态范围、高灵敏等特点。由于电子器件的速率瓶颈和工艺的局限性，在发送端或者接收端利用电子器件抑制非线性和系统噪声具有一定的困难；因此，研究光域中实现大动态微波光子链路具有重要意义。

目前已经报道了许多提高微波光子链路动态范围的方案，如基于双电极马曾调制器和直接探测、基于两个串联的相位调制器、基于双平行马曾调制器、基于偏振调制器等方案；除此之外，也有将萨格奈克环应用到线性优化系统中的方案。以上方案在对系统的三阶非线性失真进行抑制的同时，二阶非线性显著增加。目前有少量方案可以实现对二阶非线性和三阶非线性的同时抑制，但结构较为复杂，稳定度也差。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种利用并联和提高微波光子链路动态范围的方法，二阶、三阶非线性失真同时获得有效抑制，大幅度提高了系统动态范围。

本发明的技术解决方案是：所述方法采用激光源、光分路器、电功分器、并联的两个双平行马曾调制器DPMZM，其中包括DPMZM1和DPMZM2、直流源、平衡探测器BD。激光源的输出端口与光分路器相连，光分路器的两个输出端口分别与两个DPMZM的光输入端口相连，射频信号与电功分器的输入端口相连，电功分器的输出端口分别与两个DPMZM 的一个射频输入端口相连，两个DPMZM的输出端口分别通过等长的单模光纤传输至BD的两个输入端口，两个DPMZM的各个直流偏压通过直流源调节。

上述DPMZM由三个马曾调制器(MZM)构成，其中一个是主调制器(主MZM)，另外两个马曾调制器(MZMl、MZM2)作为子调制器嵌入在主调制器的两臂。

上述DPMZM的两个子调制器具有独立的射频输入端口和直流输入端口；另一个主调制器具有直流输入端口，可以用来调节上下两个子调制器的输出相位差。

上述BD由两个光电探测器(PD)和一个减法器构成。

本发明在工作时包括以下步骤:

(1)由激光器输出光载波经过光分路器等分成两路，一路输入至DPMZM1，另一路输入至 DPMZM2中；

(2)射频信号经过电功分器等分为两路，一路输入DPMZMl的子调制器MZM1，另一路输入 DPMZM2的子调制MZM1；

(3)通过调节各直流源，使得DPMZMl，DPMZM2的子调制器MZM2和主调制器均工作在最大点，子调制器MZM1偏置角度分别为209°和-209°

(4)分别将两个DPMZM输出的上下两路信号通过等长的单模光纤传输至BD进行光电转换，得到优化后的射频信号。