[发明专利]基于嵌套马赫-曾德尔调制器的太赫兹波产生装置及方法

权利要求书

1.基于嵌套马赫-曾德尔调制器的太赫兹波产生装置，包括可调光源、射频信号源、电分路器、第一电放大器、电移相器、第二电放大器、嵌套马赫-曾德尔调制器和光电探测器，其特征在于：所述可调光源的输出端连接所述嵌套马赫-曾德尔调制器的光输入端；所述射频信号源的输出端连接所述电分路器的输入端；所述电分路器的两个输出端口分别连接所述第一电放大器输入端和所述电移相器输入端；所述嵌套马赫-曾德尔调制器由集成在单个芯片上、具有相同结构和性能的上臂子调制器和下臂子调制器组成，每个子调制器都具有独立的射频端口和偏置端口，另外嵌套马赫-曾德尔调制器还有一主偏置端口；所述第一电放大器的输出端连接所述嵌套马赫-曾德尔调制器的上臂子调制器射频驱动端口；所述电移相器的输出端连接所述第二电放大器的输入端；所述第二电放大器的输出端连接所述嵌套马赫-曾德尔调制器的下臂子调制器射频驱动端口；所述嵌套马赫-曾德尔调制器的输出端口连接所述光电探测器输入端。

2.基于嵌套马赫-曾德尔调制器的太赫兹波产生方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一、可调光源输出频率为fc连续光波，输入嵌套马赫-曾德尔调制器后被分成完全相同的两路，分别由嵌套马赫-曾德尔调制器的上臂子调制器和下臂子调制器进行调制，射频信号源输出频率为fe的正弦波信号，被电分路器分成等功率的两路信号：第一路正弦波信号经第一电放大器放大后驱动所述上臂子调制器，第二路正弦波信号经电移相器移相处理，并通过第二电放大器放大后驱动所述下臂子调制器；

步骤二、控制所述第一电放大器和第二放大器的放大电压，使得所述上臂子调制器和下臂子调制器输出光信号的二阶上/下边带fc±2fe被抑制，并且分别调节所述上臂子调制器和下臂子调制器的偏置电压为传输曲线的最高点，使得两个子调制器输出光信号的所有奇数边带被抑制，则所述上臂子调制器和下臂子调制器分别输出包含7个频率分量的光信号，

其中，所述包含7个频率分量的光信号由中心载波fc、四阶上/下边带fc±4fe、六阶上/下边带fc±6fe、八阶上/下边带fc±8fe组成；

步骤三、控制所述电移相器的相移量，且调节所述嵌套马赫-曾德尔调制器的主偏置电压，使得所述上臂子调制器输出光信号的中心载波fc、四阶上/下边带fc±4fe、八阶上/下边带fc±8fe相对于所述下臂子调制器输出光信号的中心载波fc、四阶上/下边带fc±4fe、八阶上/下边带fc±8fe的相位差为π，所述上臂子调制器输出光信号的六阶上/下边带fc±6fe相对于所述下臂子调制器输出光信号的六阶上/下边带fc±6fe的相位差为0，则在所述嵌套马赫-曾德尔调制器的输出端，相位差为π的频率分量相互抵消、相位差为0的频率分量相互叠加，最终输出由六阶上/下边带fc±6fe组成、频率间隔为12fe的光信号；

步骤四、所述嵌套马赫-曾德尔调制器的输出光信号通过光电探测器进行光电转换，所述六阶上边带fc+6fe与六阶下边带fc-6fe相互拍频，产生频率为12fe的太赫兹波。

3.如权利要求2所述的太赫兹波的产生方法，其特征在于，所述步骤三中电移相器的相移量控制为第一路正弦波信号与第二路正弦波信号相位相差π/2。

4.如权利要求2所述的太赫兹波的产生方法，其特征在于，所述步骤三中嵌套马赫-曾德尔调制器的主偏置电压调节为传输曲线的Vπ点。