[发明专利]利用双偏振正交相移键控调制器实现微波信号光子学变频和多通道移相的方法

摘要

本发明公开了一种利用双偏振正交相移键控(DP‑QPSK)调制器实现微波信号光子学变频和多通道移相的方法，该发明涉及微波技术领域以及光通信技术领域，主要可应用于信号的波束形成，IQ解调等。所述方案如附图所示，包括光源、本振源、掺铒光纤放大器、光分路器、偏振控制器、起偏器以及光电探测器。该方案利用DP‑QPSK调制器对射频信号和微波本振进行调制和偏振复用，光放大后功分多路，每路利用偏振控制器和起偏器控制输出信号的幅度和相位，最终通过光电探测器得到相位改变的中频信号。本发明可同时实现信号上下变频和移相功能，免受功率周期性衰落带来的影响，且系统增益较大，具有结构简单，调谐灵活，带宽大，多功能等特点。

主权项

1.一种利用双偏振正交相移键控调制器(DP‑QPSK)实现微波信号光子学变频和多通道移相的方法，包括光源、本振信号源、双偏振正交相移键控调制器(DP‑QPSK)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光分路器、偏振控制器、起偏器以及光电探测器，其特征在于，射频信号以抑制载波双边带的调制方式调制到DP‑QPSK的上路子调制器上，本振信号以抑制载波的单边带调制方式调制到DP‑QPSK调制器的下路子调制器上，并在调制器末端进行偏振复用，其输出端通过光分路器功分多路，各支路依次连接一个偏振控制器与起偏器，偏振控制器既可以保证一定的输出偏振态，同时还能调节射频光信号和本振光信号之间的相位差，经过起偏器后接光电探测器进行光电转换，可同时实现射频信号的上变频和下变频并灵活调节中频信号相移。所述DP‑QPSK调制器由一个Y型光分路器，两个平行的双平行马赫‑曾德尔调制器(X‑DPMZM、Y‑DPMZM)，一个偏振合束器构成，其中Y型光分路器将输入光信号功分两路，上路输入X‑DPMZM中，并将接收的射频信号调制在光载波上，下路输入Y‑DPMZM中，并将本振信号调制在光载波上，随后两个调制器输出的信号在偏振合束器处合成一路具有两个偏振态的光信号(其中一个偏振态调制有射频信号，另一个偏振态调制有本振信号)，从DP‑QPSK调制器输出。所述DP‑QPSK调制器输出端连接有EDFA对光信号进行放大，随后连接有光分路器，将光信号等功率分配到多路，各支路连接有偏振控制器和起偏器，通过调节偏振控制器，可以改变正交偏振光两个偏振态的相位差，随后在起偏器处将两个偏振态合成了一个方向的线偏振光，因此实现了对输出信号幅度和相位的控制，各个支路的偏振控制器和起偏器独立调谐，因此在仅使用一个调制器的基础上可以独立实现多路信号的混频和移相。