一種基于dpmzm的高線性度微波光子鏈路實現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種高線性度微波光子鏈路實現(xiàn)系統(tǒng)，特別是設及一種基于非對稱功 率分配雙平行馬赫曾德爾調制器值ual-ParallelMach-ZehnderModulator,DPMZM)的高 線性度微波光子鏈路實現(xiàn)系統(tǒng)，屬于微波光子信號傳輸和處理技術領域。
【背景技術】
[0002] 微波光子學是微波與光子技術結合的一 口新興學科，其中光生毫米波技術、光纖 無線電（RCF)技術、光控相控陣技術等微波光子學技術分支成為近年來國內(nèi)外研究的熱 點。微波光子鏈路作為該些技術的實現(xiàn)基礎，具有傳輸容量大、非線性抑制能力強、抗電磁 干擾等特點?？蓪⒔邮盏降膶拵漕l信號調制到光域進行長距離傳輸、多路分發(fā)及處理，通 過系統(tǒng)集成還可W有效降低其體積、重量和功耗。因此被廣泛應用到軍事和民用領域，如電 子戰(zhàn)、雷達、遙感探測、無線通信、有線電視（CATV)等領域。
[0003] 線性度是表征微波光子鏈路性能的重要指標之一，無雜散動態(tài)范圍 (Spurious-FreeDynamicRange,S抑R)的大小表示線性度的好壞。受波導的非線性響應 影響，射頻信號電光調制過程會給微波光子鏈路帶來一定的非線性失真，影響微波光子鏈 路的線性度。其中S階交調干擾CThircK)rderIntermo化lation，IMD3)是影響系統(tǒng)線性 度最重要的非線性項，其落在射頻信號頻帶內(nèi)，難W通過濾波器消除。=階交調干擾的出現(xiàn) 會嚴重影響微波光子鏈路對寬帶射頻信號的接收性能。因此要實現(xiàn)高線性度的微波光子鏈 路就意味著要對=階交調干擾做更好的抑制。
[0004] 在微波光子鏈路中，承擔電光轉換的電光外調制模塊是影響線性度性能的關鍵部 件。在多種電光外調制模塊中，W馬赫曾德爾調制器（MZM)為核屯、的電光調制模塊由于其 高速、高消光比、低插損的優(yōu)點，應用最為廣泛。單個MZM由于只存在一條光波干設路徑，= 階交調干擾分量和基波分量隨調制深度有相同的變化趨勢，并且沒有可W利用的有效抑制 S階交調干擾的偏置點。因此要找到能夠抑制S階交調干擾的電光外調制模塊設計方案， 需要采用兩個W上MZM級聯(lián)或者并聯(lián)的方式，增加光波干設路徑，控制不同路徑的光強、調 制深度、偏置點及路徑間相位延遲等信息，使得不同電光調制過程產(chǎn)生的=階交調干擾失 配，相互抵消。在兩個MZM并聯(lián)的設計方案中，隨著商用化的集成電光調制器DPMZM的出現(xiàn)， 研究基于DPMZM的高線性度微波光子鏈路成為近年來的研究熱點。
[0005] 國內(nèi)外的研究針對基于DPMZM的高線性度微波光子鏈路提出了多種設計方案。其 中包括改變DPMZM中Y型分支波導光強比和射頻功率比，利用雙偏振結合DPMZM抑制IMD3， 光電探測后利用數(shù)字信號處理抑制IMD3,W及研究雙驅動DPMZM四個電極相位關系，改變 偏置點抑制IMD3等。但W上方案中IMD3抑制不充分，未能實現(xiàn)高線性度的微波光子鏈路。
[0006] 現(xiàn)有DPMZM微波光子鏈路典型實現(xiàn)方法；
[0007] (1)GuanghaoZhu,"ABroadbandLinearizedCoherentAnalogFiber-Optic LinkEmployingDualParallelMach-ZehnderModulators，"PhotonicsTechnology Letters,vol. 21,no. 21，2009.
[000引該文章利用DPMZM實現(xiàn)了線性化的載波抑制雙邊帶調制的微波光子鏈路。通過嚴 格控制輸入和輸出Y型分支波導光強，利用干設相消原理使得上下兩分路中產(chǎn)生的S階交 調干擾相互抵消，達到抑制=階交調干擾，提高微波光子鏈路線性度的目的。
[0009] 該系統(tǒng)能夠有效提高微波光子鏈路線性度，但是需要對DPMZM的兩Y型分支波導 的光強進行嚴格控制，該在光域是很難實現(xiàn)的，且目前沒有成熟的貨架產(chǎn)品可W使用，實施 難度較大。
[0010] (2)喻松，"一種基于雙驅動DPMZM的實現(xiàn)高線性度微波光子鏈路的方法。 CN201210499691. 5"。
[0011] 該專利提出了一種基于射頻信號相位控制的DPMZM微波光子鏈路的高線性度系 統(tǒng)，該方法通過控制上下行子調制器的四個電極之間微波信號相位關系和上下行子調制器 的偏置點，在鏈路接收端用光電二極管直接檢測后，實現(xiàn)了對=階交調的抑制，有效提高微 波光子鏈路線性度。
[0012] 該專利通過改變不同電極之間信號相位關系，實現(xiàn)=階交調干擾抑制。此種方法 要求對四路射頻信號的相位分別進行精確控制，實際操作時系統(tǒng)較為復雜，對光學器件的 工藝水平提出嚴苛要求，且由電移相器引起的系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引本發(fā)明所要解決的技術問題是：針對現(xiàn)有技術中設計結構復雜，且IMD3抑制不充 分，未能實現(xiàn)高線性度的微波光子鏈路的不足，提供了一種基于DPMZM的高線性度微波光 子鏈路實現(xiàn)系統(tǒng)。通過對DPMZM兩路光波干設路徑中的射頻信號進行非對稱功率分配，改 變并精確控制DPMZM兩個子調制器調制深度，設置相應兩個子調制器最佳偏置點，最大程 度上抑制了S階交調干擾，提高了微波光子鏈路線性度。該方法實現(xiàn)簡單，利用現(xiàn)有商用器 件即可完成。
[0014] 本發(fā)明所采用的技術方案是：一種基于DPMZM的高線性度微波光子鏈路實現(xiàn)系 統(tǒng)，包括；激光器、信號源、DPMZM、電分路器、電衰減器、直流電源和光電探測器；
[0015] 所述DPMZM包括上行子調制器、下行子調制器和相位調制器；
[0016] 所述信號源產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)過電功分器分為兩路，其中一路直接與上行子調制 器的射頻輸入端口連接，另一路經(jīng)過電衰減器進行功率衰減后與下行子調制器的射頻輸入 端口連接；
[0017] 所述激光器與DPMZM的光輸入端口連接，為DPMZM輸出一路光載波，所述直流電源 控制DPMZM的偏置點和DPMZM光信號的相位狀態(tài)；
[001引所述DPMZM輸出的光信號經(jīng)光纖傳輸連接至光電探測器進行直接探測，并在光電 探測器中完成拍頻，從而實現(xiàn)對=階交調干擾的抑制。
[0019] 所述直流電源控制DPMZM的偏置點和DPMZM光信號的相位狀態(tài)；具體為；
[0020] 所述直流電源為DPMZM提供=路直流偏壓信號，其中兩路直流偏壓信號分別控制 上行子調制器和下行子調制器的偏置點，第S路直流偏壓信號驅動DPMZM中的相位調制 器，控制DPMZM上行光信號和下行光信號的相位狀態(tài)。
[0021] 所述輸入下行子調制器射頻信號的功率比輸入上行子調制器射頻信號的功率小 20地。
[0022] 所述上行子調制器的直流偏置點設置為148°，下行子調制器的直流偏置點設置 為30°，相位調制器的直流偏置點設置在最小傳輸點。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：
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