[发明专利]可重构微波光子混频装置

权利要求书

1.一种可重构微波光子混频装置，包括：

激光器单元，由激光器和第一偏振控制器组成，用于产生偏振方向可调的线偏光信号；

偏振复用双平行马赫曾德调制器单元，用于实现待混频信号及本振信号对所述线偏光信号的电光调制，在两个正交的偏振态上均获得载波抑制状态下的已调信号；

第二偏振控制器，用于控制两路偏振态正交的已调信号间的相位差及偏振方向；

偏振分束器，用于将所述第二偏振控制器处理后的已调信号分为两路输出，每路包含一个一阶待混频信号边带和本振信号边带；

光电探测单元，用于实现所述偏振分束器处理后的光信号的光电转换，得到混频信号。

2.根据权利要求1所述的可重构微波光子混频装置，所述偏振复用双平行马赫曾德调制器单元，包括一偏振分束器，两个偏振态正交的双平行马赫曾德调制器，和一偏振合束器，其中：

偏振分束器，将所述线偏振光分为成两束后分别输入所述两个偏振态正交的双平行马赫曾德调制器；

所述每个双平行马赫曾德调制器均包括两个马赫曾德调制器，形成上、下两个平行支路臂；

所述两个双平行马赫曾德调制器的上支路臂分别输入经一90°微波电桥处理后的两路待混频信号，完成待混频信号的电光调制，同时下支路臂分别输入经另一90°微波电桥处理后的两路本振信号，完成本振信号的电光调制；

每个所述双平行马赫曾德调制器包括三个偏置电压输入端，分别独立控制所述上、下两个支路臂上的偏置电压，使每个所述马赫曾德调制器呈载波抑制调制状态，以及调节每个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间的相位差，使上、下两支路臂间相位差相等或差值为180°。

3.根据权利要求2所述的可重构微波光子混频装置，输入所述偏振复用双平行马赫曾德调制器单元的线偏光信号的偏振态，与该调制器单元中偏振分束器的一个主轴夹角呈45°，使得进入所述两个双平行马赫曾德调制器的光信号功率相等。

4.根据权利要求2所述的可重构微波光子混频装置，调节所述两个双平行马赫曾德调制器中上、下两个支路臂间相位差的相对数量关系，能够实现信号上变频与下变频的切换。

5.根据权利要求4所述的可重构微波光子混频装置，调节所述两个双平行马赫曾德调制器中上、下两个支路臂间相位差相等，得到下变频信号；

调节所述两个双平行马赫曾德调制器中上、下两个支路臂间的相位差差值为180°，得到上变频信号。

6.根据权利要求2所述的可重构微波光子混频装置，通过调整所述光电探测单元的设置，并调节所述每个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间的相位差，实现多种混频功能的重构。

7.根据权利要求6所述的可重构微波光子混频装置，调整所述光电探测单元为以所述偏振分束器的任一输出信号为输入的光电探测器，调节所述两个双平行马赫曾德调制器中一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差，并使另一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差与该相位差值相等或差值为180°，能够输出单端移相混频信号。

8.根据权利要求6所述的可重构微波光子混频装置，调整所述光电探测单元为以所述偏振分束器的两路输出信号为输入的平衡光电探测器，调节所述两个双平行马赫曾德调制器中一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差为90°，另一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差为90°或-90°，能够输出平衡混频信号。

9.根据权利要求6所述的可重构微波光子混频装置，调整所述光电探测单元为分别以所述偏振分束器的两路输出信号为输入的两个光电探测器，调节所述两个双平行马赫曾德调制器中一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差为45°，另一个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差为45°或-135°，能够输出正交混频信号。

10.根据权利要求6所述的可重构微波光子混频装置，调整所述光电探测单元为分别以所述偏振分束器的两路输出信号为输入的两个光电探测器，以及分别以两个光电探测器输出为输入的90°微波电桥，调节所述每个双平行马赫曾德调制器的上、下两个支路臂间相位差均为45°，能够输出镜频抑制混频信号。