[发明专利]一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统及方法

权利要求书

1.一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：该信号生成系统包括激光器LD、信号源MSG、脉冲波形发生器PPG、直流源DC、强度调制器IM、MZI单元和光电探测器PD；

其中，MZI单元用于实现由二进制编码信息控制的可调谐光滤波功能，包括光耦合器OC1、光耦合器OC2、相位调制器PM和光纤延迟线DL；

激光器LD输出的连续光信号送至强度调制器IM的光输入端，信号源MSG输出的射频驱动信号送至强度调制器IM的射频输入端，直流源DC输出的直流偏置电压加载至强度调制器IM的直流端，通过调整直流源DC的输出电压，使得强度调制器IM按需工作在最大点或者最小点；

强度调制器IM输出的光信号送至MZI单元，在MZI单元中根据脉冲波形发生器PPG输入的二进制编码信息，实现强度调制器IM输出光边带信号的按需滤波，得到电FSK信号所需的光信号或光FSK信号；MZI单元输出的信号进一步送至光电探测器PD进行光电转换，拍频输出倍频电FSK信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

所述的电FSK信号的生成方法为：当强度调制器IM工作在最大点时，强度调制器IM输出抑制奇数阶的光边带信号，强度调制器IM输出光信号包括光载波和±2阶边带光信号，该强度调制器IM输出光信号随后进入MZI单元，使得光载波和±2阶边带光信号的幅度都受到MZI单元的调制。

3.根据权利要求2所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“1”时，MZI输出光信号仅包含±2阶边带光信号。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“0”时，MZI输出光信号输出光载波和-2阶边带光信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

由光电探测器拍频输出电FSK信号，且当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“1”时，光电探测器输出信号频率为射频驱动频率的4倍。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

由光电探测器拍频输出电FSK信号，且当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“0”时，光电探测器输出信号频率为射频驱动频率的2倍。

7.根据权利要求2所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

所生成电FSK信号的频率转换速度由二进制编码信息比特速度决定。

8.根据权利要求1所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

光FSK信号的生成方法为：当强度调制器IM工作在最小点时，强度调制器IM输出抑制偶数阶的光边带信号，强度调制器IM输出仅包括±1阶边带光信号，该强度调制器IM输出光信号随后进入MZI单元，使得±1阶边带光信号的幅度都受到MZI单元的调制。

9.根据权利要求8所述的一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成系统，其特征在于：

当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“1”时，MZI单元输出光信号仅包含+1阶边带光信号，当加载至MZI单元的二进制编码信息比特位为“0”时，MZI单元输出光信号仅包含-1阶边带光信号；这样MZI单元输出受二进制编码信息控制的光FSK信号，所生成光FSK信号的频率转换速度由二进制编码信息比特速度决定。

10.一种基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号生成方法，其特征在于该方法的步骤包括：

第一步，激光器LD输出的连续光信号加载至强度调制器IM的光输入端；

第二步，信号源MSG输出的射频驱动信号送至强度调制器IM的射频输入端，直流源DC输出的直流偏置电压加载至强度调制器IM的直流端，通过调整直流源DC的输出电压，使得强度调制器IM按需工作在最大点或者最小点，当需要生成电FSK信号时，IM工作在最大点；当需要生成光FSK信号时，IM工作在最小点；IM输出光信号随后送至MZI单元中的OC1；

第三步，MZI单元中的OC1将接收到的IM输出光信号分为上下两个支路，上支路送至光纤延迟线DL的光输入端，下支路送至相位调制器PM的光输入端；

第四步，光纤延迟线DL的光输出端输出的光信号送至MZI单元中OC2的一个光输入端口；

第五步，将脉冲波形发生器PPG输出的二进制编码信息加载MZI单元中的相位调制器PM的射频输入端，相位调制器PM输出的光信号随后送至MZI单元中OC2的另一个光输入端口；

第六步，光纤延迟线DL的光输出端输出的光信号和相位调制器PM输出的光信号一起送至MZI单元中的OC2，由OC2合为一路光信号，当需要生成光FSK信号时，OC2直接输出受PPG输出二进制码信息控制的+1阶或-1阶光信号即光FSK信号；当需要生成电FSK信号时，OC2输出受PPG输出二进制编 码信息控制的+2阶-2阶或光载波-2阶光信号，该信号随后送至后续的PD；

第七步，PD经光电转换后输出电FSK信号，完成基于强度调制器和MZI级联的光电混合FSK信号的生成。