[发明专利]一种基于DPMZM的微波光子下变频器和微波接收系统

说明书

本申请实施例公开了一种基于DPMZM的微波光子下变频器，包括：激光器、光功分器、射频信号源、本振信号源、偏置控制模块，第一电功分器、第二电功分器、第一电衰减器、第二电衰减器、第一双平行马赫曾德尔调制器DPMZM1、第二双平行马赫曾德尔调制器DPMZM2和平衡光电探测器BPD；光功分器接收激光器输出的光载波，将光载波等分为两路，一路光载波与DPMZM1的光输入端口连接，另一路光载波与DPMZM2的光输入端口连接；第一电功分器将射频信号等分为两路，一路与MZM1的射频输入端口连接，另一路经第一电衰减器后与MZM4的射频输入端口连接。本申请提供的微波光子下变频器具有变频效率高、大动态范围的优点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(DualParallel Mach-Zehnder Modulator，DPMZM)的微波光子下变频器和微波接收系统。

背景技术

目前，通信领域正朝着高频段，大带宽和高速率方向发展，微波以及毫米波技术成为下一代宽带无线通信的选择，微波接收系统作为通信系统中不可或缺的组成部分，也因此面临着更高性能的挑战。

微波光子学融合了微波和光纤通信的众多优势，解决了宽带无线通信系统中信号频率、带宽受限以及传输距离远和损耗较大的问题。因此，微波光子技术以其低损耗、高频段、大带宽和抗电磁干扰等特有优势，成为当前的研究热点。

微波光子下变频器是微波接收系统常用的微波器件之一，在雷达、电子战、通信等领域中具有广泛的应用。但是现有的微波光子下变频器往往存在使用频率低、端口隔离度差和工作带宽窄等缺点，难以满足高频段使用需求。请参见图1，图1是现有技术中提供的一种基于DPMZM的微波光子下变频器，该微波光子下变频器包括：激光器101、射频信号源102、本振信号源103、DPMZM 104、和光电探测器(Photo Detector，PD)105，该技术方案中，激光器101输出的激光作为光载波输入DPMZM 104的两个子调制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)MZM1和MZM2，射频信号源102输出的射频(Radio Frequency，RF)信号和本振信号源103输出的本振(Local Oscillator，LO)信号分别调制MZM1和MZM2。在DPMZM的输出端，MZM1和MZM2的两路输出合并为一路，实现光信号的干涉，产生光载波和一系列调制边带的叠加，最终在PD中进行拍频得到中频(Intermediate Frequency，IF)信号。通过调节直流偏置VDC_i'(i＝1、2和3)使DPMZM 104工作在载波抑制双边带调制状态，进而抑制三阶互调失真(ThirdOrder Intermodulation Distortion，IMD3),这个方案的变频效率相对其他现有技术有所提高，但是动态范围提高仍不理想。

因此，如何提升微波光子下变频器的性能是目前急需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于DPMZM的微波光子下变频器和微波接收系统，具有变频效率高以及大幅度提高系统动态范围等优点。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于DPMZM的微波光子下变频器，包括：

激光器、光功分器、射频信号源(Radio Frequency，RF)、本振信号源(LocalOscillator，LO)、偏置控制模块，第一电功分器、第二电功分器、第一电衰减器、第二电衰减器、第一双平行马赫曾德尔调制器DPMZM1、第二双平行马赫曾德尔调制器DPMZM2和平衡光电探测器(Balanced Photo Detector，BPD)；

所述光功分器用于接收所述激光器输出的光载波，并将所述光载波等分为两路，其中一路光载波与所述DPMZM1的光输入端口连接，另一路光载波与所述DPMZM2的光输入端口连接；

所述DPMZM1包括：两个子马赫曾德尔调制器MZM1和MZM2、以及一个主马赫曾德尔调制器MZM3；