[发明专利]利用嵌入IM调制器的Sagnac环和DPMZM调制器级联产生八倍频毫米波的装置

摘要

本发明公开了一种利用嵌入强度调制器(IM)的Sagnac环和DPMZM调制器级联产生八倍频毫米波的装置，该发明涉及微波技术领域及光通信技术领域，主要应用于高频毫米波的生成。所述该方法如附图所示，包括光源、偏振控制器、环形器、偏振合束器、起偏器、射频信号源、IM调制器、DPMZM调制器、电分路器、移相器以及光电探测器。IM调制器和DPMZM调制器的子调制器MZM1均工作在最大点，DPMZM调制器的主调制器MZM3工作在最小点。合理设置DPMZM调制器的子调制器MZM2的直流偏置，即可产生八倍频毫米波信号。本方法使产生高频信号所需的射频频率指标大大降低，进而降低了系统成本。同时，本方法避免了滤波器的使用，具有很好的频率调节性，生成的信号相位噪声低、频谱纯净度高。

主权项

1.一种利用嵌入强度调制器IM的萨格奈克Sagnac环和双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM级联产生八倍频毫米波的装置，包括光源、偏振控制器、环形器、偏振合束器、强度调制器IM、起偏器、双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM、射频信号源、电分路器、移相器以及光电探测器；其特征在于：嵌入强度调制器IM的Sagnac环设置在光源的出射光路上，且与光路之间连接有一个偏振控制器，Sagnac环输出端依次连接另一个偏振控制器与起偏器，起偏器的输出端连接双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM，双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM的输出端连接光电探测器；所述嵌入强度调制器IM的Sagnac环由偏振合束器，强度调制器IM，偏振控制器构成；所述偏振合束器将从环形器输出光信号的两个偏振态分开，形成两路功率相等的光信号，其中一路在Sagnac环沿顺时针方向传输，另一路在环内沿逆时针方向传输，通过偏振控制器控制输入到强度调制器IM光的偏振态；强度调制器IM的射频输入端输入正弦射频信号，由于强度调制器IM的固有特性，沿顺时针方向进入强度调制器IM的光信号得到调制，而逆时针方向进入的光信号没有得到调制，两路信号在偏振合束器合成一路具有两个偏振态的光信号从Sagnac环输出；所述Sagnac环后连接有偏振控制器和起偏器；通过调节偏振控制器，在起偏器处将两个偏振态的光合成一个方向的线偏振光，起偏器的输出为一个线性偏振光，实现了对输出信号的光载波进行抑制；所述双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM包括三个马赫‑曾德尔调制器MZM，其中一个马赫‑曾德尔调制器MZM3作为主调制器，另外两个马赫‑曾德尔调制器MZM1、MZM2作为子调制器嵌在主调制器的两臂上，每个子调制器具有独立的射频信号输入端口和偏置端口，两个子调制器具有相同的结构和性能，另外还有一个主偏置端口，可用来调节主调制器的输出；所述电分路器设置在射频信号源的输出电路上，所述电分路器一个输出端与嵌入在Sagnac环中的强度调制器IM射频端口连接；所述电分路器的另一个输出端经移相器移相45度后与双平行马赫‑曾德尔调制器的子调制器MZM1 射频端口连接；所述强度调制器工作在传输曲线的最大点，顺时针方向输出零阶和正负二阶边带，逆时针方向输出光载波；所述起偏器输出正负二阶边带；所述双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM的子调制器MZM1工作在传输曲线的最大点，输出正负二阶以及正负四阶边带；所述双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM的子调制器MZM2不接射频端，输出正负二阶边带；双平行马赫‑曾德尔调制器DPMZM的主调制器MZM3工作在传输曲线的最小点，使MZM2输出反相；调节MZM2的直流偏置，使上下两路的正负二阶边带相互抵消，DPMZM调制器输出纯净的正负四阶边带，在不需要光滤波器的情况下,通过光电探测器进行拍频得到八倍于射频驱动信号的毫米波信号；所述的利用嵌入IM调制器的Sagnac环和DPMZM调制器级联产生八倍频毫米波的装置可通过低频射频本振信号获得八倍于其频率的高频射频本振信号。