基于光偏振复用调制的可重构三角波和方波产生的研究

提出了基于偏振复用双平行马赫-曾德尔调制器(PDM-DPMZM)的基频/倍频三角波和方波产生方案。DPMZM1加载驱动射频信号,DPMZM2不加载驱动射频信号仅进行光载波相移时,检偏拍频后可产生载波基频的三角波和方波信号;当DPMZM1和DPMZM2同时加载驱动射频信号,且相位差控制为90°时,两路偏振光独立拍频后,可以产生载波二倍频的三角波和方波信号。通过改变射频信号的相位差和连接方式,仿真中分别产生了重复频率为10 GHz和20 GHz的三角波方波信号,通过射频信号幅度偏移和直流偏置漂移验证了方案的稳定性。所提方案采用了单调制器,且无需光电滤波处理,具有产生信号格式可重构、信号参数可调谐的优势,可满足未来高频电子系统的应用需求。

基于偏振复用-双平行马赫-曾德尔调制器的可调倍频因子微波移相信号生成

提出一种基于偏振复用-双平行马赫-曾德尔调制器的可调倍频因子微波移相信号生成新方案。在不使用滤波器的情况下,通过改变调制器的射频驱动信号和直流偏置电压,可以生成2倍频、4倍频、6倍频、8倍频微波信号,同时控制检偏器与调制器主轴之间的夹角,就能实现相位0°~360°连续可调。仿真结果表明,频率为5 GHz的射频信号可以转换为10、20、30、40 GHz的全范围线性相移微波信号,相位连续变化过程中,功率波动小于0.5 dB,并且该方案具有良好的频率可调谐性。此外,研究分析了该方案的工作频率范围,以及调制器消光比、直流偏置电压漂移和电移相器幅相不平衡对系统性能的影响。

基于PDM-DPMZM的大动态范围微波光子I/Q下变频系统

针对被目前大多微波光子I/Q下变频系统忽视的非线性失真问题,提出了一种基于偏振复用双平行马赫增德尔调制器(Polarization Division Multiplexing Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator,PDM-DPMZM)的大动态范围微波光子I/Q下变频系统.利用PDM-DPMZM并行地调制射频、本振和镜像信号,调节调制器的直流偏置并进行驱动信号功率控制,能够实现I/Q下变频及镜像干扰抑制,同时抑制三阶交调失真.实验结果表明,所提方案最终可以实现超过44 dB的镜像抑制,系统的无杂散动态范围达到110.5(dB·Hz^(4/5)).在5~20 GHz工作频率范围内,相位失衡和幅度失衡分别低于0.8°和0.6 dB.

一种可重构双输出微波光子变频器的设计与仿真

提出了一种可重构双输出微波光子变频器,该变频器可以实现上变频、下变频和同相/正交(I/Q)上变频。通过改变偏振复用‐双平行马赫曾德尔调制器的驱动信号,可以重构生成上、下变频信号以及上变频的上、下边带信号或矢量信号,且能同时单独输出两路变频信号。利用偏振控制器在正交偏振方向上巧妙地消除了本振信号的正/负一阶光边带,避免了滤波器的使用,进而实现了频率的大范围可调谐。仿真结果表明:所提变频器可在1~59 GHz带宽范围内单独输出两路任意频率的信号,杂散边带抑制比大于30 dB;加载I/Q基带信号可以进行I/Q上变频,生成两路高频64阶正交振幅调制(64QAM)矢量信号,误差矢量幅度小于3.5%。所提变频方案能消除光纤色散引起的功率周期性衰落效应,系统的无杂散动态范围为107.1 dB·Hz2/3。此外,分析了直流偏置电压漂移、电移相器相位不平衡、偏振控制器偏振漂移等非理想因素对变频器性能的影响。