[发明专利]一种基于双驱动DPMZM的微波光子链路宽带线性化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波光子链路中的宽带线性化方法，更具体地说，涉及一种基于双驱动双平行马赫曾德尔调制器(Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator,DPMZM)的微波光子链路的宽带线性化方法。

背景技术

近年来，微波光子学是国内外发展迅速的一门学科领域，微波光子链路具有传输容量大，抗电磁干扰，没有传统的电学瓶颈等优势。微波光子学在通信，传感，国防等领域都有着非常重要的应用。其中，大动态范围的微波光子链路是该领域内备注关注的研究方向。

微波光子链路的动态范围是指链路所能传输的最小信号与最大信号之间的功率范围。它受到两个关键因素的制约：一是系统的噪声，二是系统的非线性。为了实现大动态范围的微波光子链路就需要更低的链路噪声和更高的系统线性度。

由于外调制链路相比内调制链路没有啁啾，直接检测方式相比相干检测方式更简单经济，因此，在目前的微波光子链路中主要采用外调制直接检测链路。在外调制直接检测链路中，承担电光转换的电光外调制器是系统链路的关键器件，对链路传输函数和链路质量起着关键的影响作用。在多种电光调制器中，马赫曾德尔调制器(MZM)由于其高速、高消光比、低插入损耗以及制作简单等优点是目前微波光子链路中应用最多的电光调制器。

电光调制器的传输函数的非线性会给链路带来失真，影响系统线性度。其中三阶交调(Third-Order Intermodulation,IMD3)是影响系统线性度最重要的非线性项。由于IMD3在频谱上与信号项相距很近，很难用滤波器滤除，因此，要实现高线性化的链路就要对IMD3做更好的抑制。此外，二阶谐波(Second-Order Harmonic Distortion,HMD2)也是很重要的非线性项，在多倍频程链路中，要实现链路的宽带线性化，则要在IMD3进行抑制的同时对HMD2也进行抑制。

自上世纪90年代以来的研究发现，单个MZM有抑制二阶谐波的可用偏置点，但没有可以利用的抑制三阶交调的偏置点，因此要找到抑制三阶交调的调制方案，需要采用级联或并联的MZ调制器。在并联方案中，随着出现了商用化的集成的双平行马赫曾德尔调制器(DPMZM)，研究基于DPMZM的微波光子链路的线性化成为近年来的研究热点。

国内外的研究针对基于MZM的微波光子链路提出了多种线性化方案。其中包括对DPMZM采用不同的功率分配比，利用双偏振结合MZM进行线性化，以及研究单驱动DPMZM的不同偏置点组合进行优化等。

发明内容

本发明提出了一种在微波光子链路中，基于双驱动DPMZM的同时抑制IMD3和HMD2的宽带线性化方法。

本发明所采用的技术方案是，在发射端，对不同频率的射频电信号进行相应的相位控制后加载到电光调制器双驱动DPMZM的四个电极上，DPMZM的上下两个子MZM进行相同的单边带调制。DPMZM的输出为加载了射频电信号后的光信号，在接收端，用光电二极管(Photodiode,PD)进行直接检测，电光转换后还原得到之前加载的电信号。

本发明的有益效果是，在微波光子链路中，对三阶交调进行了有效的抑制，二阶谐波几乎完全抑制，实现了宽带线性化。并且传输的信号为单边带信号，可以克服色散引入的功率衰落问题。采用的是商用化的集成的双驱动DPMZM调制器，以及结构简单的直接检测方式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出本发明的整体框图。

图2详细示出本发明的电信号相位控制部分和双驱动DPMZM偏置控制部分。

图3示出本发明的双驱动DPMZM调制器的单臂和合成输出仿真光谱图。

图4示出本发明整个链路线性化前后的仿真电谱图。

具体实施方式

在图1中，微波光子链路由发射端A和接收端B组成。发射端A部分，微波源(1)发出不同频率的射频电信号送入由电移相器组成的相位控制模块(2)后加载到电光调制器件DPMZM(3)的四个驱动电极上，DPMZM(3)由其上行子MZM(4)和下行子MZM(5)组成。接收端B部分，用光电二极管PD(6)进行直接检测。