[发明专利]一种基于DP-MZM的新型十二倍频毫米波产生装置及方法

说明书

本发明属于无线通信和空间通信技术领域，公开了一种基于DP‑MZM的新型十二倍频毫米波产生装置及方法，激光器通过偏振控制器与双平行马赫‑曾德尔调制器连接，射频信号源与双平行马赫‑曾德尔调制器连接；双平行马赫‑曾德尔调制器通过偏振控制器与光电检测器连接。本发明取5GHz和20GHz的射频本振信号，该倍频系统成功的产生了60GHz和240GHz的高频微波信号，该方案具有灵活的可调谐性；对影响OSSR和RFSSR的银子进行了分析，证明了该方案的可行性。与以往的倍频方案相比，本发明可以在不需要滤波的情况下产生更高频率的光学毫米波信号。

技术领域

本发明属于无线通信和空间通信技术领域，尤其涉及一种基于DP-MZM的新型十二倍频毫米波产生装置及方法。

背景技术

目前，近年来，对高速数据速率业务的需求日益增长，但它不能被现有的拥挤频段所支持。为了克服频谱拥塞和支持未来业务的需求，提出了使用毫米波(MM)频段的方法。从30到300GHz的MM频段提供了大约270GHz的巨大带宽(BW),由于丰富的BW，它可以为未来的无线通信和空间通信提供远距离超容量的业务需求。毫米波信号被广泛应用于许多场合，如宽带无线通信、Atacama大毫米阵列((ALMA)、雷达、毫米波成像，光纤无线电系统等等。由于电子模块和器件的频率响应受到限制，在电子领域的产生100GHz以上的毫米波信号面临着严峻的挑战。相比之下，光生毫米波信号是一种很有前途的选择，它可以产生更高频率的毫米波。此外，它与光纤无线电系统有着内在的兼容性.因此，利用光子技术产生毫米波，近年来引起了人们的极大关注。

已经报道了许多产生光子毫米波的方法，例如采用两个激光源的光外差法，采用电吸收调制器(EAM)、相位调制器(PM)或马赫-曾德尔调制器(MZM)的单波长激光源外调制器法，受激布里渊散射(SBS)和四波混频(FWM)的光学非线性效应法。近年来提出，由四个子MZM组成两个主MZM进行级联频率倍频。集成MZMS的结构是一个复杂的实现过程。另外在文献中给出了一种类似的基于并行MZMS的频率倍频技术。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前大多采用光学滤波器来选择所需的谐波频率，这不仅增加了系统的复杂度，而且限制了频率的调谐速度和可调范围；且MZM的偏置点需要固定在最大或最小的传输点上，这使得系统因偏置漂移而不稳定。

解决上述技术问题的难度：优化设计避免光学滤波器的使用，提高系统调谐速度和可调范围；并使MZMS的偏置点无需固定在最大或最小的传输点上，使系统避免偏置漂移而变得更加稳定。

解决上述技术问题的意义：本发明提出了一种通过在偏离MZMS半波电压的特殊偏置电压下设置偏置点实现倍频无滤波光学毫米波发电技术。原则上，所产生的光学毫米波信号的边带抑制率是无限的。该方案具有相对稳定、结构简单等优点，特别适用于ROF系统和微波光子系统。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于DP-MZM的新型十二倍频毫米波产生装置及方法。

本发明是这样实现的，一种基于DP-MZM的新型十二倍频毫米波产生装置，所述基于DP-MZM的新型十二倍频毫米波产生装置设置有：

激光器；

激光光源的输出端口经过偏振控制器旋转45度后入射到DP-MZM调制器，光波通过PBC耦合器后分成功率相等的x，y两路，x路光波入射到上分支的MZM-a，y路光波入射到下分支的MZM-b；

射频信号源经过电分路器分成功率相同的两路，第一路经过45度移相器移相后驱动马赫-曾德尔调制器MZM-a，第二路经过-45度移相器移相后驱动马赫-曾德尔调制器MZM-b；MZM-a和MZM-b的输出经过PBC耦合后，光信号入射到光电探测器，经光电探测器拍频后输出十二倍频毫米波信号。