[发明专利]一种适用于光纤传输的信号混频装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输领域，特别是涉及一种适用于光纤传输的信号混频装置及方法。

背景技术

现有的通信系统(如卫星通信)通常采用混频技术进行信号的传输，现有的混频技术通常包括上变频混频技术和下变频混频技术两种。

上变频混频技术的过程：接收待传输的中频信号和用于混频的本振信号，分别采用抑制载波双边带调制的方式将中频信号和本振信号调制到激光信号上，调制后的激光信号经过光纤传输到光纤远端，然后通过光电探测器对光纤远端的输出信号进行拍频得到射频信号。

下变频混频技术的过程：接收待传输的射频信号和用于混频的本振信号，分别采用抑制载波双边带调制的方式将射频信号和本振信号调制到激光信号上，调制后的激光信号经过光纤传输到光纤远端，然后通过光电探测器对光纤远端的输出信号进行拍频得到中频信号。

在现有的混频技术中，不论是上变频混频技术还是下变频混频技术，经过调制后的激光信号在光纤中传输时，会在传输过程中发生色散，光电探测器最终得到的有用信号(将得到的射频信号或中频信号统称为有用信号)可通过如下公式表示

其中，P_f为得到的有用信号(得到的射频信号或得到的中频信号)，β₂为光纤的色散系数，λ_c为激光信号的波长，c为光在真空中的传播速度，ω_m为得到的有用信号的频率，L为光纤传输距离。

由上述公式可知，有用信号P_f与正相关，而的值是随相位(即衰减相位)的变化而从0到1周期变化的，因此，根据现有的混频技术得到的有用信号会产生周期性的大幅度衰落。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种适用于光纤传输的信号混频装置及方法，以降低得到的有用信号的衰落影响。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种适用于光纤传输的信号混频装置，所述装置包括：

第一电光调制器和第二电光调制器，所述第一电光调制器和所述第二电光调制器通信连接；所述第一电光调制器上设置有光输入接口和本振信号输入接口，所述第二电光调制器上设置有微波信号输入接口和光输出接口；

所述第一电光调制器，用于利用所述光输入接口接收用于混频的预设的激光信号；利用所述本振信号输入接口接收用于混频的预设的本振信号；利用所述本振信号对所述激光信号进行抑制载波双边带调制得到第一调制后信号；将所述第一调制后信号发送给所述第二电光调制器；

所述第二电光调制器，用于接收所述第一调制后信号；按照光强大小将所述第一调制后信号分路成两路相同的第一分路信号和第二分路信号；利用所述微波信号输入接口接收输入的待传输的微波信号；利用所述微波信号对所述第一分路信号进行抑制载波双边带调制得到第二调制后信号；响应于用户输入的调节相位的操作，对所述第二分路信号的相位进行相移；将相移后的第二分路信号与所述第二调制后信号进行合路得到合路信号；利用所述光输出接口将所述合路信号通过光纤发送给光电探测器。

在本发明实施例提供的具体实现方式中，所述第一电光调制器为马赫-曾德尔调制器。

在本发明实施例提供的具体实现方式中，所述第二电光调制器为双平行马赫-曾德尔调制器，所述双平行马赫-曾德尔调制器包括主马赫-曾德尔调制器、第一子马赫-曾德尔调制器和第二子马赫-曾德尔调制器；

所述主马赫-曾德尔调制器与所述第一电光调制器通信连接，所述第一子马赫-曾德尔调制器和所述第二子马赫-曾德尔调制器分别位于所述主马赫-曾德尔调制器的两条臂上；所述第一子马赫-曾德尔调制器上设置有所述微波信号输入接口，所述主马赫-曾德尔调制器上设置有所述光输出接口；

所述主马赫-曾德尔调制器，用于接收所述第一调制后信号；按照光强大小将所述第一调制后信号分路成两路相同的第一分路信号和第二分路信号；将所述第一分路信号发送给所述第一子马赫-曾德尔调制器，以使所述第一子马赫-曾德尔调制器利用所述微波信号对所述第一分路信号进行抑制载波双边带调制得到第二调制后信号；将所述第二分路信号发送给所述第二子马赫-曾德尔调制器；接收所述第一子马赫-曾德尔调制器发送的所述第二调制后信号；接收所述第二子马赫-曾德尔调制器发送的所述第二分路信号；响应于用户输入的调节相位的操作，对所述第二分路信号的相位进行相移；将相移后的第二分路信号与所述第二调制后信号进行合路得到合路信号；利用所述光输出接口将所述合路信号通过光纤发送给光电探测器；