[发明专利]利用集成器件实现微波下变频和移相的光子方法及系统

摘要

利用集成器件实现微波下变频和移相的光子方法及系统，属于微波光子学领域。首先，激光器产生的光载波通过偏振控制器后输入双平行马赫‑曾德尔调制器中，射频信号调制上臂子调制器，通过直流偏置实现载波抑制双边带调制；本振信号调制下臂子调制器，通过直流偏置实现载波抑制双边带调制；主强度调制器的直流偏置用来改变射频和本振光信号之间的相位差。输出的载波抑制双边带调制光信号，被光学带通滤波器滤掉‑1阶光边带，保留+1阶光边带，将无用的光边带抑制到噪底以下。然后，对光信号进行功率放大，补偿调制器和滤波器的插入损耗。最后利用光电探测器拍频得到移相后的下变频信号，十分纯净的频谱信号，提升下变频和移相集成功能链路的性能。

主权项

利用集成器件同时实现微波下变频和移相的光子系统，由激光器(1)、偏振控制器(2)、双平行马赫‑曾德尔调制器(3)、光学带通滤波器(4)、掺铒光纤放大器(5)、光电探测器(6)组成，其特征在于：所述激光器(1)发出光波频段的连续光载波，光载波经过偏振控制器(2)调整光载波的偏振方向后对准双平行马赫‑曾德尔调制器(3)的慢轴进入双平行马赫‑曾德尔调制器(3)，分成两路分别进入双平行马赫‑曾德尔调制器(3)的上臂子强度调制器(3‑1)和下臂子强度调制器(3‑2)，将待测射频信号通过所述上臂子强度调制器调制到光载波上，调节相应的直流偏置电压DC1，实现对射频信号的载波抑制双边带调制；将已知的本振信号通过所述下臂子强度调制器调制到光载波上，调节相应的直流偏置电压DC2，实现对本振信号的载波抑制双边带调制；在双平行马赫‑曾德尔调制器(3)的主强度调制器(3‑3)中，调节直流偏置电压DC3来改变上臂子强度调制器和下臂子强度调制器中光载波的相位差，即改变射频信号和本振光信号边带之间的相位差；双平行马赫‑曾德尔调制器输出的信号进入光学带通滤波器(4)，光学带通滤波器(4)滤掉射频信号和本振的信号‑1阶光边带，保留它们的+1阶光边带，从而实现单边带调制；然后采用掺铒光纤放大器(5)对光信号进行功率放大，用于补偿双平行马赫‑曾德尔调制器(3)和光学带通滤波器(4)引入的插入损耗；最后使用光电探测器(6)对射频和本振的+1阶边带光信号进行拍频，得到移相后的下变频信号。