[发明专利]基于PDM-DPMZM的双频段RoF系统及调节方法

权利要求书

1.一种基于PDM-DPMZM的双频段RoF系统的调节方法，所述PDM-DPMZM的双频段RoF系统，包括一个激光器、一个PDM-DPMZM、一个90°电移相器、一个电功分器、一段光纤、一个光分束器、两个偏振控制器、两个起偏器和两个光电探测器，激光器的输出端口连接PDM-DPMZM的光输入端口，PDM-DPMZM的输出端口连接光纤的输入端口，光纤的输出端口连接光分束器的输入端口，光分束器的一个输出端口连接偏振控制器1的输入端口，偏振控制器1的输出端口连接起偏器1的输入端口，起偏器1的输出端口连接光电探测器1的光输入口；光分束器的另一个输出端口连接偏振控制器2的输入端口，偏振控制器2的输出端口连接起偏器2的输入端口，起偏器2的输出端口连接光电探测器2的光输入口；所述PDM-DPMZM包含一个Y型光分路器、两个并行的DPMZM、一个90度偏振旋转器和一个偏振合束器，其中X-DPMZM内部包含两个并联的子调制器，Y-DPMZM内部包含两个并联的子调制器，Y-DPMZM调制器输出的光信号通过PR发生90度偏振旋转，然后与X-DPMZM调制器输出的光信号共同输入PBC，光信号在PBC合并称为偏振复用信号后从PDM-DPMZM调制器输出；所述偏振复用双平行马赫曾德尔调制器PDM-DPMZM中，射频信号1经电功分器分为功率相等的两路，一路直接连接子调制器Xa的射频端口，另一路经过90°电移相器后连接子调制器Xb的射频端口；射频信号2直接连接子调制器Yb的射频端口，子调制器Ya空置；X-DPMZM工作在负正交点，Yb和Y-DPMZM均工作在最大点，调制在X-DPMZM上的射频信号1和调制在Y-DPMZM上的射频信号2分别位于偏振态正交的激光束上，二者互相不受影响，其特征在于包括下述步骤：

射频信号1和射频信号2的表达式分别为V_RF1(t)＝V_RF1sin(ω_RF1t)和V_RF2(t)＝V_RF2sin(ω_RF2t)，其中，V_RF1和V_RF2分别为射频信号1和射频信号2的幅度，ω_RF1和ω_RF2分别为射频信号1和射频信号2的角频率，则PDM-DPMZM输出光信号的表达式为：

其中，E_c(t)为激光输出信号；μ为调制器损耗；和分别为子调制器Xa、Xb、Ya和Yb的直流偏置角，和分别为X-DPMZM和Y-DPMZM的主偏置角；m₁和m₂分别为射频信号1和射频信号2对调制器的调制指数；和分别表示光场TE模和TM模的单位矢量；J_n(·)表示第一类n阶贝塞尔函数，在小信号调制下，忽略高阶边带；通过设置时，令X-DPMZM输出单边带调制信号；

所述PDM-DPMZM的输出信号经过长度为L的光纤以后，表达式为：

其中，α_SMF为光纤的衰减系数；θ为二阶色散对调制信号的一阶光边带引入的相移；β₂(ω_c)为激光信号的二阶传播系数，ω_c为激光信号的角频率，同时，设置

光纤输出的光信号由光分束器分为等功率的两束，依次经过偏振控制器和起偏器进行偏振控制以后，分别得到只含有射频信号1的偏振光和只含有射频信号2的偏振光，并将只含有射频信号1的偏振光输入PD1中，将只含有射频信号2的偏振光输入PD2中，得到光电流，i_PD1是只含有射频信号1的偏振光进入PD1以后解调得到的光电流，i_PD2是只含有射频信号2的偏振光进入PD2以后解调得到的光电流，分别为：

其中，γ_PD为光电探测器的响应度；由式(3)发现，由于采用了单边带调制，最终解调得到的高频射频信号不存在功率衰落现象；

将式(4)中的贝塞尔系数展开，并忽略高阶项可得：

当时，公式(5)中信号i_PD2(t)中代表非线性失真的三阶交调失真分量项被消除，而有用的基频分量项被保留，当设置公式(5)中代表非线性失真的量被完全消除。