[发明专利]一种光子辅助矢量毫米波信号产生系统

说明书

本发明属于光纤‑无线通信技术领域，具体为一种光子辅助矢量毫米波信号产生系统。本发明系统中，光毫米波被光偏振分束器分为上下两路，分别被上下两个调制器调制；两个基带信号源分别去驱动上下两个调制器，通过相移器，上下两路信号的相位差值为90度，调节光衰减器，使得上下两路具有相同的插入损耗。光耦合器将上下两路信号耦合成为一路信号，经过光电探测器对光信号进行探测，产生矢量毫米波信号。本发明系统生成的矢量毫米波信号速率高，稳定，不需要昂贵的DAC，并且可以通过光子集成技术进行集成，简化系统结构。

技术领域

本发明属于光纤-无线(Radio-over-Fiber, ROF)通信技术领域，具体涉及一种光子辅助矢量毫米波信号产生系统。

背景技术

随着信息技术的发展和海量数据产生，对通信系统提出了大容量、高速率的需求。由于无线接入技术具有灵活、方便等特点，成为当前接入技术的主流。同时，光纤通信系统具有大带宽、低损耗传输等优点，将光纤传输和无线接入结合起来的ROF通信系统成为研究热点，并且有望成为下一代大容量、高速率通信的技术。

在ROF通信系统中，最重要的是能够灵活生成不同调制格式和速率矢量毫米波信号。传统方法是通过I/Q（In-phase/Quadrature）调制器在光载波上调制基带矢量信号，然后与另一路本振光信号拍频，经过光电探测器检测后就得到矢量毫米波信号。但是该方案产生的矢量毫米波信号不纯净。基于单个MZM（Mach-Zehnder modulator）调制器能够产生稳定的矢量毫米信号，但是该方案需要DAC，由于DAC带宽有限，没法产生高速的矢量毫米波信号。并且，DAC价格昂贵，功耗大。

因此，本发明提出了一种新型的光子辅助矢量毫米波信号产生系统。在该系统中，光毫米波被光偏振分束器分为上下两路，分别被上下两个调制器调制。两个基带信号源分别去驱动上下两个调制器，通过相移器，上下两路光毫米波信号的相位差值为90度，调节光衰减器，使得上下两路具有相同的插入损耗。光耦合器将上下两路信号耦合成为一路极化复用的光信号，经过光电探测器对光信号进行探测，产生矢量毫米波信号。生成的矢量毫米波信号速率高，稳定，并且可以通过光子集成技术进行集成，简化系统结构。

本系统利用两个级联的强度调制器，在无DAC的情况下，产生高速矢量毫米波信号，并且还可以通过光子集成技术进行集成，系统结构简单，降低了系统复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、性能优良的光子辅助矢量毫米波信号产生系统。

本发明提供的光子辅助矢量毫米波信号产生系统，其结构如图1所示；包括：信号源，偏振分束器, 强度调制器，相移器，光衰减器，光耦合器，光电探测器（PD），其中：

所述信号源，用于产生基带信号；

所述偏振分束器，用于将光毫米波信号分为两路；

所述强度调制器，有两个，用于调制光毫米波；

所述相移器，用于产生相仪；

所述光衰减器，用于调节光功率；

所述光耦合器，用于上下两路光信号;

所述光电探测器（PD），用于将光信号拍频产生矢量毫米波信号。

光偏振分束器将光毫米波信号分为上下两路, 利用信号源或商用软件产生的两路基带on-off keying(OOK, 开-关键控)信号，分别去驱动上下两个调制器；两个强度调制器分别对上下两路光毫米波信号进行强度调制；经过相移器，上下两路光毫米波信号相位相差90度；通过光衰减器进行光功率调节，两路的输出有相同的插入损耗；光耦合器将上下两路光信号合成一路极化复用的光信号，光电探测器对光耦合器输出的光信号进行拍频，产生矢量毫米波信号。