[发明专利]一种混合极化线性化的马赫曾德光调制器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于对光纤无线电链路传输性能改进的混合极化线性化的马赫曾德光调制器(sd-xMZM)，属于电子技术领域。

背景技术：

对于未来覆盖大范围的高容量无线信号（包括微波和毫米波频段的无线信号）的传输，光纤无线电（RoF）是一项关键技术。外部调制器，例如LiNbO₃ 马赫曾德调制器（MZM）是宽带光纤无线电系统中的首选，因为他们具有较宽的工作带宽。然而，这些调制器具有非线性的传输响应，从而导致谐波失真以及互调失真。如果不采取措施，会极大地降低光纤无线电传输系统的性能。

许多种技术被用来增强MZM的线性化。采用双平行MZM（dp-MZM）的方案消除光载波频率附近的二阶分量，从而减小三阶互调失真（3IMD）。另一种消除三阶非线性的技术采用混合极化双驱动MZM（dd-MZM）和单驱动X切MZM（sd-xMZM）。与dd-MZM以及dp-MZM相比，sd-xMZM成本低，并且同时产生基带和射频信号，在双向光纤无线电系统中传输下行多频段信号和上行数据。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于对光纤无线电链路传输性能改进的混合极化线性化的马赫曾德光调制器。

本发明利用一种混合极化线性化的马赫曾德光调制器对光纤无线电链路传输性能进行改进，其特征在于：混合极化单驱动X切马赫曾德调制器(sd-xMZM) ，它由一个角度为α的线性极化器和一个sd-xMZM以及一个角度为β的线性极化器组成；sd-xMZM分别与X轴和Z轴的传输函数T_TE以及T_TM 的极化相关；光信号通线性极化器产生具有不同调制深度的TE和TM模式的叠加信号，具有不同的三阶互调特性，而三阶非线性的压缩并不取决于单个调制电压而是取决于偏置电压和极化角度。

本发明对射频信号驱动混合极化sd-xMZM的光纤无线电系统，与传统的TE极化sd-xMZM 进行了比较。对于实际采用TE和混合极化sd-xMZM的光纤无线信号，使用正交频分复用超宽带（OFDM UWB）验证采用混合极化sd-xMZM对线性化的改进。具体如下：

三阶非线性压缩 

假设有一个无线电信号，它的角频率为Ω，电压为V_RF的射频信号来驱动sd-xMZM。

图1表示了混合极化sd-xMZM ，它由一个角度为α的线性极化器，一个sd-xMZM以及一个角度为β的线性极化器组成。sd-xMZM分别与X轴和Z轴的传输函数T_TE以及T_TM 的极化相关，如图2所示。sd-xMZM的传输函数表示为：