一种基于dpmzm的高线性度微波光子链路实现系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高线性度微波光子链路实现系统，特别是设及一种基于非对称功 率分配双平行马赫曾德尔调制器值ual-ParallelMach-ZehnderModulator,DPMZM)的高 线性度微波光子链路实现系统，属于微波光子信号传输和处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 微波光子学是微波与光子技术结合的一 口新兴学科，其中光生毫米波技术、光纤 无线电（RCF)技术、光控相控阵技术等微波光子学技术分支成为近年来国内外研究的热 点。微波光子链路作为该些技术的实现基础，具有传输容量大、非线性抑制能力强、抗电磁 干扰等特点。可将接收到的宽带射频信号调制到光域进行长距离传输、多路分发及处理，通 过系统集成还可W有效降低其体积、重量和功耗。因此被广泛应用到军事和民用领域，如电 子战、雷达、遥感探测、无线通信、有线电视（CATV)等领域。
[0003] 线性度是表征微波光子链路性能的重要指标之一，无杂散动态范围 (Spurious-FreeDynamicRange,S抑R)的大小表示线性度的好坏。受波导的非线性响应 影响，射频信号电光调制过程会给微波光子链路带来一定的非线性失真，影响微波光子链 路的线性度。其中S阶交调干扰CThircK)rderIntermo化lation，IMD3)是影响系统线性 度最重要的非线性项，其落在射频信号频带内，难W通过滤波器消除。=阶交调干扰的出现 会严重影响微波光子链路对宽带射频信号的接收性能。因此要实现高线性度的微波光子链 路就意味着要对=阶交调干扰做更好的抑制。
[0004] 在微波光子链路中，承担电光转换的电光外调制模块是影响线性度性能的关键部 件。在多种电光外调制模块中，W马赫曾德尔调制器（MZM)为核屯、的电光调制模块由于其 高速、高消光比、低插损的优点，应用最为广泛。单个MZM由于只存在一条光波干设路径，= 阶交调干扰分量和基波分量随调制深度有相同的变化趋势，并且没有可W利用的有效抑制 S阶交调干扰的偏置点。因此要找到能够抑制S阶交调干扰的电光外调制模块设计方案， 需要采用两个W上MZM级联或者并联的方式，增加光波干设路径，控制不同路径的光强、调 制深度、偏置点及路径间相位延迟等信息，使得不同电光调制过程产生的=阶交调干扰失 配，相互抵消。在两个MZM并联的设计方案中，随着商用化的集成电光调制器DPMZM的出现， 研究基于DPMZM的高线性度微波光子链路成为近年来的研究热点。
[0005] 国内外的研究针对基于DPMZM的高线性度微波光子链路提出了多种设计方案。其 中包括改变DPMZM中Y型分支波导光强比和射频功率比，利用双偏振结合DPMZM抑制IMD3， 光电探测后利用数字信号处理抑制IMD3,W及研究双驱动DPMZM四个电极相位关系，改变 偏置点抑制IMD3等。但W上方案中IMD3抑制不充分，未能实现高线性度的微波光子链路。
[0006] 现有DPMZM微波光子链路典型实现方法；
[0007] (1)GuanghaoZhu,"ABroadbandLinearizedCoherentAnalogFiber-Optic LinkEmployingDualParallelMach-ZehnderModulators，"PhotonicsTechnology Letters,vol. 21,no. 21，2009.
[000引该文章利用DPMZM实现了线性化的载波抑制双边带调制的微波光子链路。通过严 格控制输入和输出Y型分支波导光强，利用干设相消原理使得上下两分路中产生的S阶交 调干扰相互抵消，达到抑制=阶交调干扰，提高微波光子链路线性度的目的。
[0009] 该系统能够有效提高微波光子链路线性度，但是需要对DPMZM的两Y型分支波导 的光强进行严格控制，该在光域是很难实现的，且目前没有成熟的货架产品可W使用，实施 难度较大。
[0010] (2)喻松，"一种基于双驱动DPMZM的实现高线性度微波光子链路的方法。 CN201210499691. 5"。
[0011] 该专利提出了一种基于射频信号相位控制的DPMZM微波光子链路的高线性度系 统，该方法通过控制上下行子调制器的四个电极之间微波信号相位关系和上下行子调制器 的偏置点，在链路接收端用光电二极管直接检测后，实现了对=阶交调的抑制，有效提高微 波光子链路线性度。
[0012] 该专利通过改变不同电极之间信号相位关系，实现=阶交调干扰抑制。此种方法 要求对四路射频信号的相位分别进行精确控制，实际操作时系统较为复杂，对光学器件的 工艺水平提出严苛要求，且由电移相器引起的系统稳定性较差。
【发明内容】
[001引本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中设计结构复杂，且IMD3抑制不充 分，未能实现高线性度的微波光子链路的不足，提供了一种基于DPMZM的高线性度微波光 子链路实现系统。通过对DPMZM两路光波干设路径中的射频信号进行非对称功率分配，改 变并精确控制DPMZM两个子调制器调制深度，设置相应两个子调制器最佳偏置点，最大程 度上抑制了S阶交调干扰，提高了微波光子链路线性度。该方法实现简单，利用现有商用器 件即可完成。
[0014] 本发明所采用的技术方案是：一种基于DPMZM的高线性度微波光子链路实现系 统，包括；激光器、信号源、DPMZM、电分路器、电衰减器、直流电源和光电探测器；
[0015] 所述DPMZM包括上行子调制器、下行子调制器和相位调制器；
[0016] 所述信号源产生的射频信号经过电功分器分为两路，其中一路直接与上行子调制 器的射频输入端口连接，另一路经过电衰减器进行功率衰减后与下行子调制器的射频输入 端口连接；
[0017] 所述激光器与DPMZM的光输入端口连接，为DPMZM输出一路光载波，所述直流电源 控制DPMZM的偏置点和DPMZM光信号的相位状态；
[001引所述DPMZM输出的光信号经光纤传输连接至光电探测器进行直接探测，并在光电 探测器中完成拍频，从而实现对=阶交调干扰的抑制。
[0019] 所述直流电源控制DPMZM的偏置点和DPMZM光信号的相位状态；具体为；
[0020] 所述直流电源为DPMZM提供=路直流偏压信号，其中两路直流偏压信号分别控制 上行子调制器和下行子调制器的偏置点，第S路直流偏压信号驱动DPMZM中的相位调制 器，控制DPMZM上行光信号和下行光信号的相位状态。
[0021] 所述输入下行子调制器射频信号的功率比输入上行子调制器射频信号的功率小 20地。
[0022] 所述上行子调制器的直流偏置点设置为148°，下行子调制器的直流偏置点设置 为30°，相位调制器的直流偏置点设置在最小传输点。
[0023] 本发明与现有技术相比的优点在于：
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