使用双电极Mach-Zehnder调制器产生毫米波的新型mm-ROF系统

针对光学倍乘法生成的毫米波幅度难以调整到最佳的问题,提出使用双电极Mach-Zehnder调制器生成毫米波的方案。光波进入双电极调制器分为两路分别由两反相的微波信号调相,叠加后产生FM-IM转换效应,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,只需调整调相指数就可使所需的毫米波幅度最大。另外还提出用子载波调制并充分利用MZ强度调制器的非线性特性实现为上行链路提供远程本振的方法。仿真系统实现了数据在上下行链路的传输,证明基于该毫米波生成技术和远程本振产生方法的毫米波ROF系统的可行性。

基于可变激光源和啁啾M-Z调制器的双调谐光电振荡器

设计了一种利用微波光子滤波器(MPF)实现频率可调谐的光电振荡器(OEO)。该模型通过双驱动Mach-Zehnder调制器(DD-MZM)和啁啾光栅形成高Q值的MPF,得出OEO的振荡频率是关于光源波长和DD-MZM直流偏置电压的函数,通过对光源波长或DD-MZM偏置电压的调整,可实现振荡频率调谐功能。同时,在电域上,利用RF耦合器和RF延时线形成两路具有延时差的反馈信号,通过合并后反馈至DD-MZM,从而有效地抑制边模。理论和仿真实验表明,针对不同的调谐范围可实现粗调和微调的功能。

任意偏置点的电光调制器自动偏置控制方法

为了实现对双电极马赫-曾德尔电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制,采用在闭环控制基础上,引入一个可调移相器使不同直流偏置点处误差信号相同的方法,理论分析了可调移相器相移量与直流偏置相位的关系,仿真得到对于不同偏置点,当调制器直流偏置相位漂移达-0.15rad～0.08rad,移相器引入附加相位漂移-0.55rad～0.55rad时,经偏置控制后相位漂移被限制在-3.0×10-4rad～1.7×10-4rad范围内。结果表明,该方法有效实现了对电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制。

相位调制平行光延迟器的微波高精度测量

提出了一种新的相位调制平行光延迟器，使用双电极马赫一曾德尔调制器进行高精度测量微波信号到达角及等效到达时间差，建立了一个理论模型来分析系统的测量精度监控。空间时延测量转换成两个微波信号之间的相移，精度监测的结果显示，对从5°～165°相移的测量误差小于3．1°，具有重要的应用价值。

基于双平行MZM调制器和四波混频效应的高倍频微波信号的光学生成

提出了一种基于双平行Mach-Zehnder调制器(DPMZM)和半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应的24倍频微波信号光学生成方案,具有覆盖频段高、系统结构简单和频谱纯度较高等优点。在本方案中,低频率的微波信号通过DPMZM对光源进行调制,调节直流偏置点使DPMZM的两个子MZM和主MZM均偏置在最大传输点,抑制所有奇数边带,进一步调节两个子MZM的调制深度和移相器的相移,完全抑制光载波和二阶边带,得到±4阶光边带;再经过SOA发生FWM效应,产生±12光边带,经过光电探测器拍频后可获得24倍频的微波信号。最后,通过仿真实验,以10GHz的微波信号为驱动信号,得到了240GHz的微波信号,验证了方案的可行性。

基于微波光子的24倍频毫米波信号生成

提出了一种基于级联双电极马赫-曾德尔调制器、光延迟线和半导体光放大器的24倍频毫米波信号生成方案。将两个双电极马赫-曾德尔调制器通过一个光延迟线级联,获得高纯度±4阶边带,进而利用半导体光放大器的四波混频效应,得到±4阶和±12阶边带,通过波分解复用器选出±12阶边带,经光电探测器拍频即可得到24倍频毫米波信号。理论分析和仿真验证结果表明,当输入信号频率为4~10GHz时,可以生成射频杂散抑制比不低于26dB的24倍频毫米波信号,且其频谱纯度高,可调谐性好。

采用并行DD-MZM实现光学倍频毫米波40GHzRoF系统的QPSK

提出一种采用并行双电极马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator,DD-MZM)实现光学倍频毫米波光载无线(radio over fiber,RoF)通信系统的正交相移键控(quadrature phase shift keying,QPSK)调制方法.在中心站,光波进入并行DD-MZM后分为4路,分别由4个微波信号调相.此光波通过光纤后被送到基站,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,调整调相指数可使所需的毫米波振幅最大.该系统在生成毫米波的同时,实现了QPSK调制,解决了传统毫米波RoF系统QPSK调制方式的缺陷.通过仿真验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程,证明了该链路的可行性.

基于光学可调色散的三角波产生方法

提出一种基于光学可调色散的三角波信号光学产生方案,并进行了实验验证。本振信号驱动双电极Mach-Zehnder调制器(DE-MZM)的一臂,对连续波(CW)激光进行调制,产生各阶光边带,通过合理设置DE-MZM的直流偏压点,并利用可调色散补偿器(TDC)对光信号引入一定的移相,光电探测后可以得到与本振(LO,local oscillator)信号重复率相等的三角波信号。通过简单地改变LO信号频率,得到的三角波信号重复率也相应发生变化。在实验中,利用本文方案分别得到了重复率为5GHz和6GHz的三角波信号。本文方案结构简单,频率调谐灵活,利用现有商用光电器件,预期能够得到重复率高达40GHz的三角波信号,可满足未来高频电子系统的应用需求。