[发明专利]高线性的电光调制结构及大动态范围微波光子系统

权利要求书

1.一种高线性的电光调制结构，其特征在于：包括光分路器、强度调制器、相位调制器和光合路器，所述光分路器的输入端作为电光调制结构的输入端用于注入光信号，所述光分路器的两个输出端分别与强度调制器的输入端和相位调制器的输入端连接；所述强度调制器的第一射频端口用于接入射频调制信号，所述强度调制器的第二射频端口用于接入第一直流电源信号，所述相位调制器的射频端口用于接入第二直流电源信号；所述强度调制器的输出端和相位调制器的输出端分别与光合路器的两个输入端连接，所述光合路器的输出端作为电光调制结构的输出端；所述相位调制器用于对强度调制器的输出进行线性补偿，并抑制电光调制结构输出的非线性信号。

2.根据权利要求1所述的高线性的电光调制结构，其特征在于，所述光分路器的分光比、光合路器的分光比、强度调制器的偏置点和相位调制器的偏置点满足以下公式：

其中，光分路器的分光比为α1：(1-α1)；光合路器的分光比为α2：(1-α2)；ρ₁＝α₁α₂，ρ₂＝(1-α₁)(1-α₂)；φ₁表示强度调制偏置点；φ₂表示相位调制偏置点；L_PM表示相位调制器光插损；L_MZM表示强度调制器光插损。

3.根据权利要求2所述的高线性的电光调制结构，其特征在于，所述强度调制偏置点的计算公式为：

所述相位调制偏置点的计算公式为：

其中，V_DC1表示第一直流电源信号的电压值；V_π1表示强度调制器的半波电压值；V_DC2表示第二直流电源信号的电压值；V_π2表示相位调制器的半波电压值。

4.根据权利要求2或3所述的高线性的电光调制结构，其特征在于，所述电光调制器的输出光场为：

其中，E_O表示电光调制器的输出光场；E_LD(t)表示注入高线性调制器的光信号的表达式；φ₁(t)表示强度调制器引入的相移。

5.根据权利要求4所述的高线性的电光调制结构，其特征在于，强度调制器引入的相移的计算公式为：

其中，φ_m(t)表示射频调制信号引起的相位变化；V_RF(t)表示射频调制信号的表达式。

6.一种大动态范围微波光子系统，其特征在于：包括激光器、光电探测器和高线性的电光调制结构，所述高线性的电光调制结构包括光分路器、强度调制器、相位调制器和光合路器；所述光分路器的输入端连接激光器的输出端，所述光分路器的两个输出端分别与强度调制器的输入端和相位调制器的输入端连接；

所述强度调制器的第一射频端口用于接入射频调制信号，所述强度调制器的第二射频端口用于接入第一直流电源信号，所述相位调制器的射频端口用于接入第二直流电源信号；所述强度调制器的输出端和相位调制器的输出端分别与光合路器的两个输入端连接，所述光合路器的输出端连接光电探测器的输入端；所述相位调制器用于对强度调制器的输出进行线性补偿，并抑制电光调制结构输出的非线性信号。