一种LiNbO_3 MZM调制器正交偏置点锁定技术研究

在传统LiNbO3马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置控制理论的基础上,提出了一种基于低频信号扰动与模拟电路处理技术的反馈控制方法。通过该方法设计的偏置控制电路模块可以在-55^+80℃温度范围内实现LiNbO3MZM调制器正交偏置点锁定,并且具有偏置控制电路体积小、控制精度高等特点。该偏置控制电路模块已经批量应用于某高速光通信传输系统中。

基于串行MZM调制的微波光子变频性能分析与仿真

文章介绍了微波光子频率变换技术特点、应用背景和发展现状。在基于外调制的微波光子频率变换技术基础上,提出了光本振信号产生与变频一体的串行MZM调制微波光子变频方法,建立了基于串行MZM调制的微波光子变频数学仿真模型,对光本振信号射频功率、光本振模块调制指数、光电变频器调制指数、变频输出信号等进行了仿真与分析,分析与仿真结果为串行MZM调制的微波光子变频方案设计与应用提供了必要的理论依据和技术支撑。

一种基于并联MZM循环频移环路的多载频信号生成方法

随着卫星通信大容量、跨频段、多业务需求的不断增加,卫星载荷正朝着多频段一体化综合接收处理方向发展。为满足卫星载荷大容量、多信号处理功能,需要同时提供多个载频信号作为参考。采用微波光子技术可根据用户需求生成光频梳作为多载频信号,满足多频段一体化综合接收处理对多本振源的需求。文章首先从现有多载频信号生成方法的局限性出发,确定高质量光载波抑制单边带信号(SSB-OCS)结合循环频移的多载频信号生成方法。接着提出基于并联马赫-曾德尔调制器(MZM)的光载波抑制单边带信号生成方法,使得其中两个MZM工作在单边带调制方式,另一个MZM工作在偶数阶抑制方式,结合90度和180度光移,产生具有高边带抑制比的光载波抑制单边带信号。最后在此基础上给出基于并联MZM循环频移的多载频信号生成方法,仿真结果表明所生成的多载频信号载波数目为60以上、边带抑制比为30dB、最大功率起伏为4.4dB,且其中有20个载波的功率起伏在1dB以内。该方法可有效生成高平坦高边带抑制比多载频信号,为卫星载荷的多频段一体化综合接收处理提供相应技术支撑。

基于DPMZM和SBS效应的无光滤波十六倍频毫米波生成方案

引言在光学域中产生毫米波,不仅可以基于光载无线通信技术直接在光纤上传输,不需要复杂的电光光电转换,还具有低相位噪声、高频、可调谐范围大等优点。近年来,光学生成高频毫米波信号的方法已成为主流,现有的光子毫米波发生技术主要包括:光注入锁定,光学锁相环方法,光学锁模技术,双波长光源和外部调制技术。

基于MZM的RZ/CSRZ-DQPSK信号产生的新方法

差分相移键控(DPSK)和差分正交相移键控(DQPSK)对光纤非线性具有很高的容忍度,且灵敏度高,在高速、高频谱效率系统中具有优越性。提出了一种基于双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM)的差分正交相移键控归零码(RZ-DQPSK)和差分正交相移键控载波抑制归零码(CSRZ-DQPSK)信号产生的新方法。利用一个双驱动MZM实现DQPSK调制,另一个MZM实现波形切割,生成RZ/CSRZ-DQPSK信号。给出了详细的理论推导过程。该方法简化了高速RZ/CSRZ-DQPSK光信号的产生过程,减少了调制器个数。仿真结果表明,CSRZ-DQPSK信号载波频率分量被抑制,具有比RZ-DQPSK信号更紧凑的频谱结构,采用平衡相干检测接收方法接收到的信号有清晰的眼图。

基于偏微分处理的MZM偏置电压控制算法

MZM是一种电光晶体,是光矢量调制中一种重要器件。但MZM电光晶体自身特性参数会因为外部条件(温度等)和内部微结构(随时间)的改变而产生相应的变化,导致其传输曲线发生变化。因此要产生高质量的调制信号,就必须对MZM的偏置点偏移进行实时监测,并以此进行闭环的实时控制,补偿偏移。本研究首先对MZM直流偏置漂移的原因进行了数理分析,接着提出了一种MZM偏置电压的控制算法,该算法将输出功率的偏微分处理作为检测偏置点偏移的依据,具有不受输入光功率和前端插入损耗波动影响的优点。为验证理论的正确性,本研究进行初步的Matlab仿真,仿真结果表明:在输入光功率信号波动情况下,此算法依然有效。

双极型MZM实现有线和无线信号的共同传输

采用双极型MZM对有线和无线信号实行混合调制,调制后的信号经20km标准单模光纤传输,有线和无线接收端均获得清晰张开的眼图。在无线接收端使用交叉复用器以获得更纯净的毫米波。在仿真环境下微调直流偏置电压,结果显示在正交偏置点改变±0.1V,有线信号的误码率仍在系统可接受误码率范围之内。

基于DD-MZM自干扰消除的带内全双工光载无线系统

为提升无线频谱资源利用率,扩展无线通信容量,设计了一种带内全双工光载无线系统。系统基于双驱动马赫曾德尔调制器(DD-MZM)实现宽工作频带的自干扰消除。利用Optisystem搭建了实验系统,通过Matlab仿真无线信道,验证并分析该带内全双工无线系统的传输性能。

基于级联MZM倍频系数可调高频微波信号光产生方法

理论分析了在不改变光滤波器的条件下,通过设置级联马赫曾德尔调制器的直流偏置点和调制指数,实现最小光边带抑制比和最小杂散抑制比分别为45.48dB和39.46dB,倍频系数为2k(k=1,2,…,6)的高频微波信号产生.在此基础上,分析了马赫曾德尔调制器直流偏置点、射频调制信号幅度和初始相位差等因素变化对边带选取性能的影响,并进行了相应的仿真实验,实验结果验证了该方法的可行性和有效性.

基于MZM的8倍频技术研究

通过理论建模,在中心站利用两级平行的马赫-增德尔调制器(Mach-Zehnder modul at or,MZM)组成一个光载毫米波倍频传输系统,两级MZM的射频驱动信号相位相差为45°。在基站利用PIN光电探测器对光信号进行直接探测,得到了纯度较高且频率为射频驱动信号频率8倍的毫米波信号。

基于级联MZM的12倍频抑制载波全双工RoF系统

为优化光载无线通信系统(RoF)结构,提出了一种基于两级马赫曾德尔调制器级联的12倍频抑制载波光生毫米波信号产生方案,结合波分复用和波长重用技术,仿真实现了基于该方案的全双工RoF系统。理论推导和实验仿真表明,利用该方案可实现光边带抑制比及射频杂散抑制比分别为38.44 dB和30.7 dB的毫米波信号,在传输30km后全双工RoF系统下行和上行链路功率代价仅分别为0.79dB和0.07dB,表现出了较好的系统性能。该毫米波产生方案及全双工RoF系统实现结构简单、产生频谱纯净、系统性能高效,为实际RoF系统设计提供了理论指导。

应用并行MZM降低光载OFDM系统的非线性失真

针对传统马赫-曾德尔调制器(MZM)在光载正交频分复用(OFDM)系统中的非线性失真问题,提出了一种新的并行MZM结构,该结构由主调制器和起补偿作用的子调制器组成。理论分析与仿真表明:通过设计调制器电极长度与输入光功率,使得相位误差衰减因子小于1,此时并行MZM的非线性失真小于传统MZM。在相同调制指数下,并行MZM对应的星座图更加收敛,但随着调制指数的增加而逐渐发散。

基于级联DE-MZM的大范围可重构超宽带的产生

基于级联的双驱动马赫-曾德尔调制器,提出了一种大范围可重构的超宽带信号产生方案。理论分析和仿真结果表明,通过调节输入到双驱动马赫-曾德尔调制器两个射频端口的信号的相对时延以及调制器的偏置电压,可实现一阶到五阶超宽带脉冲的任意产生;同时,调节双驱动马赫-曾德尔调制器两臂信号的相对时延还可实现超宽带脉冲的极性可调。

一种基于双驱MZM调制的全光变频链路方法

为实现高频信号的变频,提出了一种基于双驱马赫-增德尔调制器(MZM)的全光变频链路方法,可同时实现上变频和下变频.首先对微波光子变频链路的输入输出关系式进行了理论推导,然后给出了该链路的镜频抑制比、本振抑制比、插入损耗和无杂散动态范围的表达式,最后进行了仿真分析.仿真结果表明,本振抑制比最大可达87.45 dB,插入损耗最小可达17.77 dB,链路的无杂散动态范围为107.45dB/Hz^2/3.

基于MZM的再调制单纤双向高速WDM-PON

研究了采用MZM实现再调制的高速WDM-PON方案,通过在Optisystem8.0仿真软件中搭建网络,对基于RSOA和MZM的两种单纤双向再调制WDM-PON进行了比较研究,仿真分析1.25Gb/s、2.5Gb/s和10Gb/s双向对称速率的上行传输性能,证明了基于RSOA的WDM-PON可实现低速远距离传输,而MZM再调制方式则更适合于高速短距离传输应用。

级联MZM型高消光比信号产生装置的实现与验证

消光比是表征光发射机传输性能的重要参数,在诸多国际标准中均有针对消光比的限制。消光比参数的校准一般通过标准源比对的方式,此方法关键在于建立稳定、可调消光比的光信号源,并能够产生尽可能大的消光比数值。本文实现了一种基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置,能产生12.5 Gb/s以下速率可调的光数字信号,并能保持输出消光比在12 d B以上。

基于并联MZM的半波余弦信号光产生方法

针对微波信号的产生问题,基于有限项傅里叶级数可以逼近半波余弦信号的原理,提出了基于并联马赫-曾德尔调制器(MZM)的半波余弦信号光产生方法.首先激光器发射的连续波光信号经光耦合器被分成三路,分别经过双边带(DSB)调制、单边带(SSB)调制和光载波抑制(OCS)调制的马赫-曾德尔调制器(MZM);然后经光电探测器(PD)拍频分别得到直流、基频和二次谐波信号;最后经电移相器、衰减器和电耦合器即可输出半波余弦信号.仿真结果表明该方法可以生成半波余弦信号,验证了所提方法的可行性和有效性.

基于并联MZM的载频8倍频线性调频信号光产生方法

针对高载频、宽调谐线性调频信号产生问题,提出了一种并联MZM的载频8倍频线性调频信号光产生方法。首先利用并联MZM的边带选取特性来获取±4阶边带,然后结合外调制技术将抛物线波形加载在一个边带上,使系统产生载频8倍频的线性调频信号。最后基于Optisystem软件进行了仿真实验,产生了载频分别为40 GHz和48 GHz,带宽为16GHz的线性调频信号,实验结果验证了该方法的可行性。所提方法对可为日益高频化的军用微波系统信号源提供一种解决思路,展示了微波光子技术用于射频信号产生的巨大潜力。

Pulsewidth-tunable CSRZ-DQPSK signal generation using DPMZMs

We show that absorbed and stored electromagnetic energy are proportional to the reflection group delay in highly reflective dispersive dielectric mirrors over the high-reflectivity band.Our theoretical considerations are verified by numerical simulations performed on different dielectric mirror structures.The revealed proportionality between group delay and absorbed energy sets constraint on the application of ultrabroadband and/or dispersive dielectric mirrors in broadband or widely tunable,high-power laser systems.

基于四次乘方射频信号和级联MZM的梳线可调的光学频率梳

提出了一种基于四次乘方射频(radio frequency,RF)信号和级联马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)的梳线可调的光学频率梳(optical frequency comb,OFC)产生方案。利用乘方运算电路对正弦RF信号进行运算耦合,产生的乘方RF信号驱动级联的MZM,调制器对输入光进行调制,从而产生梳线数可调的平坦OFC。建立了乘方RF信号驱动级联MZM产生OFC的理论模型,利用OptiSystem软件对其性能进行了研究。结果表明,OFC的梳线间隔是RF信号源频率的2倍,可调谐并且拓展了频谱带宽;产生OFC的目标梳线数是基准调制电压的4倍,实现了梳线数可调谐;调节MZM上下支臂的调制和偏置电压差为确定的优化值,可以使不同目标梳线数的OFC平坦度均小于0.95dB。