[发明专利]一种微波光子线性化传输方法与系统

说明书

本发明提供一种微波光子线性化传输方法与系统，属于微波光子学领域。首先，由激光器产生的光载波输入到偏振复用的双平行马赫增德尔调制器(PM‑DPMZM)调制器中。所需要传输的双音射频(RF)信号通过180度电桥获得两个功率相等，相位差为π的信号，将电桥输出的两个信号分别加入到PM‑DPMZM调制器的上下两臂中的DPMZM‑1和DPMZM‑2中。通过调整调制器中六个偏置电压，达到二阶和三阶非线性失真的抑制，并且可以通过调整调制器中偏置电压，可以调整系统达到二阶或三阶的最优抑制效果。最后，调制器输出的光信号进入掺铒光纤放大器进行功率放大，补偿链路中的插入损耗，并进入光电探测器拍频获得系统所传输的信号，该方法有效的抑制了微波光子链路的非线性失真。

技术领域

本发明提供一种微波光子线性化传输方法与系统，该方法及系统属于微波光子学领域。

背景技术

随着无线通信、卫星通信以及雷达探测等应用对频带需求的日益增加，拥有大带宽，低损耗，抗电磁干扰能力强等优势的微波光子学逐渐应用用于无线通信，相控阵雷达，深空探测等应用中。但是，在微波光子链路变频系统中，由于调制器和探测器光电转换过程中存在非线性区间，导致系统非线性失真。非线性失真严重影响系统的无杂散动态范围，降低信号质量。

在传统的微波光子链路中，主要的非线性失真是二阶和三阶失真。相比于二阶失真三阶失真的频谱位置更接近传输的信号，所以很难用滤波器滤除。为了解决三阶失真，研究学者提出了多种方法来抵消掉链路中的三阶失真，主要的方法有后期的数字算法补偿三阶非线性失真，双平行调制器结构互补相消补偿三阶非线性失真，利用光学非线性处理，如布里渊散射等补偿三阶非线性失真，反馈链路补偿三阶非线性失真。数字信号处理是抑制三阶失真的典型方法之一，但是其电子瓶颈限制了系统的带宽。双平行调制器结构可以生成一对互补的三阶失真项并使其相互抵消。但是，双平行结构主要调整调制器的偏置电压和输入射频功率比实现三阶失真的抑制，其抑制条件十分苛刻，很难灵活应用于实际通信系统之中。反馈链路和光学非线性处理的系统链路过于复杂，链路花费较昂贵。而且这些方法只能补偿三阶失真。虽然二阶失真的频谱位置相比于三阶失真距离传输信号较远，但未来通信系统，如5G通信系统，微波光子雷达，需要更大的带宽。使得二阶失真的位置落入到系统的传输带宽之内，二阶失真也会严重的影响信号质量和系统带宽。所以补偿二阶非线性失真的方法也变得十分重要。目前补偿二阶非线性失真的方法主要是平衡探测。为了同时抑制二阶和三阶非线性失真，可将双平行结构与平衡探测相结合。但该方法的实验条件十分苛刻，需要同时控制多个偏置电压和输入信号功率，很难灵活应用于实际应用中。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种微波光子线性化传输方法与系统，该方法可以抑制二阶和三阶非线性失真。