[发明专利]基于微波四倍频的上转换光子方法及系统

权利要求书

1.基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，由激光器(1)第一双平行马赫-曾德尔调制器(2)、光环行器(3)、光纤光栅(4)、第二双平行马赫-曾德尔调制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、光电探测器(7)组成，其特征在于：所述激光器(1)发出光波频段的连续光载波，将已知的本振信号加载到第一双平行马赫-曾德尔调制器(2)的上臂，调节相应的直流偏置电压DC1，DC2以及DC3，使其工作在抑制载波的最大传输点，留下本振信号的±2阶边带；随后将输出的±2阶本振边带通过光环形器(3)以及光纤光栅(4)将+2阶的本振反射同时将-2阶本振透射作为载波进入第二个双平行马赫-曾德尔调制器(5)，将需要上转换的中频信号通过90度电桥得到相位差为π/2的两路，分别加载到第二双平行马赫-曾德尔调制器的两臂，调节相应的直流偏置电压DC4，DC5及DC6，使其工作在抑制载波的单边带调制点，留下经过二次调制的中频信号的-1阶边带；然后通过耦合器将两束光信号合路，采用掺铒光纤放大器(6)对光信号进行功率放大，用于补偿第一双平行马赫-曾德尔调制器(2)、第二双平行马赫-曾德尔调制器(5)、光环行器(3)和光纤光栅(4)引入的插入损耗；最后使用光电探测器(7)对调制过的-1阶中频和本振的+2阶边带光信号进行拍频，得到本振四倍频的上变频信号。

2.根据权利要求1所述的基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，其特征在于：所述光载波为由分布反馈式激光器输出的中心波长为1550.31nm，功率为16dBm，线宽为500kHz的光载波。

3.根据权利要求1所述的基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，其特征在于：所述第一双平行马赫-曾德尔调制器(2)和第二双平行马赫-曾德尔调制器(5)的半波电压为3.5V，3dB带宽为22GHz；所述直流偏置电压DC1，DC2和DC3分别为1.8V，1.7V和8.4V；所述直流偏置电压DC4，DC5和DC6分别为14.9V，1.4V和7.5V。

4.根据权利要求1所述的基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，其特征在于：所述掺铒光纤放大器(6)设置为APC模式，使输出光功率恒为5dBm。

5.根据权利要求1所述的基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，其特征在于：所述光电探测器(7)采用带宽为40GHz，响应度为0.65A/W的光电探测器。