[发明专利]全光产生四倍频高速毫米波信号的装置和方法

权利要求书

1.一种全光产生四倍频高速毫米波的装置，包括：可调光源、射频信号源、双平行马赫曾德调制器、电放大器，其特征在于，所述双平行马赫曾德调制器由两个子调制器组成，可调光源的输出端口连接到双平行马赫曾德调制器的光输入端口，射频信号源输出射频信号进入电放大器的输入端，从电放大器的输出端口得到放大的射频信号，电放大器的输出端口和双平行马赫曾德调制器的第一子调制器的射频输入端口相连，第二子调制器的射频输入端空载，双平行马赫曾德调制器的光输出端口输出四倍频的毫米波信号；所述双平行马赫曾德调制器，由集成在单个芯片上的两个子调制器组成，这两个子调制器具有同样的结构和性能，每个子调制器具有独立的射频信号输入端口和偏置端口，另外还有一个主偏置端口，用来调节两个子调制器的输出。

2.一种全光产生四倍频高速毫米波的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，频率为ω_c的单波长可调连续光，被双平行马赫曾德调制器调制，射频信号源产生频率为ω_s的射频信号经过电放大器放大后，驱动双平行马赫曾德调制器的第一子调制器，且偏置在其传输曲线的最高点，则第一子调制器输出包含3个波长成分的光信号；

步骤2，双平行马赫曾德调制器的第二子调制器的射频端口空载，则第二子调制器只输出ω_c频率成分的光信号，通过控制第二子调制器的偏置电压，使得第二子调制器输出光信号的光功率和第一子调制器输出光信号中的ω_c频率成分的光功率相同；

步骤3，控制双平行马赫曾德调制器的主偏置电压，使得第一子调制器和第二子调制器输出的光信号的相位完全相反，则第一子调制器中ω_c频率成分被第二子调制器的ω_c频率成分完全抵消，双平行马赫曾德调制器最终只输出ω_c+2ω_s和ω_c-2ω_s两个谐波成分，它们的频率间隔为4倍射频驱动信号的频率，即等于4ω_s；

步骤4，将双平行马赫曾德调制器的输出信号连接到光频谱仪，以及经过光电转换后连接到电频谱仪和示波器进行测试。

3.根据权利要求2所述的全光产生四倍频高速毫米波的方法，其特征是，步骤一中，所述的3个波长成分分别为ω_c频率成分和两个二阶谐波成分ω_c±2ω_s，它们的频率间隔为2倍射频信号频率。

4.根据权利要求2所述的全光产生四倍频高速毫米波的方法，其特征是，步骤二中，所述的第二子调制器的射频端口空载，是指第二子调制器的射频输入端口没有加载任何射频信号。

5.根据权利要求2所述的全光产生四倍频高速毫米波的方法，其特征是，步骤二中，所述光信号的光功率通过光谱仪进行测试得到。