[发明专利]一种基于Sagnac环的线性优化和功率周期性衰落补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于Sagnac环的线性优化和功率周期性衰落补偿方法，所述装置如说明书摘要附图图1所示，包括激光器LD、偏振调制器PolM、单模光纤SMF、偏振控制器PC、萨格奈克Sagnac环、掺饵光纤放大器EDFA、起偏器Polarizer和光电探测器PD。射频信号通过PolM调制到光载波上，通过偏振控制器和Sganac环中的偏振分束器PBS分离处于正交偏振态上的已调信号的奇偶阶边带，在Sagnac环中双向使用相位调制器PM使得顺时针方向的一路偏振态被LO信号调制，通过给下变频信号的两个正交极化方向之间引入适当的相移，光电转换后可以补偿由色散引起的功率衰落，消除三阶互调失真，实现线性优化，本发明结构简单紧凑、调谐灵活、工作带宽大、系统可重构性强。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域和微波技术领域，主要涉及模拟光子下变频链路的线性优化和功率周期性衰落补偿。

背景技术

微波光子学是将微波射频技术与光子学技术结合起来的一门新型学科，在光域完成电信号的处理，包括信号的生成、传输、混频、滤波等。微波光子链路具有通信容量大、传输损耗小、体积小、重量轻和抗电磁干扰等优点，在卫星通信、雷达、电子战和有线电视等领域具有广阔的应用前景。微波光子变频技术广泛地应用于现代社会的各个领域，传统微波下变频技术面临带宽受限、频率可调性差、隔离度差、电磁干扰严重等电子瓶颈，逐渐难以满足未来电子系统发展需要。而利用微波光子下变频技术可以在光域上对信号进行频率转换，有效地提高了微波的传输速率，降低了传输损耗并且解决了电磁干扰等问题。目前光子下变频技术已成为国内外的研究热点，在通信等领域逐渐呈现出强大的竞争力。

电光调制器是微波光子下变频系统的核心器件之一，但其具有非线性的传输函数，导致信号经过系统处理后，不仅会有需要的基波信号，同时还存在各阶交调信号和谐波信号，由于三阶交调信号(IMD3)在基波信号附近，严重影响了信号的接收质量。在下变频链路中，三阶交调信号会限制链路的动态范围。因此，如何设计高质量的系统以便有效的抑制非线性效应是模拟光子下变频链路需要解决的一个主要问题。

光纤传输由于其特有的大带宽、高频段、抗电磁干扰等优势，被广泛应用于微波光子变频系统中。但是光纤色度色散会导致不同频率的信号产生不同的时延，也就是说在PD接收信号中的不同频率分量将会体现出不同的相移。此时，链路的传输性能就会受光纤色散的影响，导致传输信号的功率随传输信号的频率、传输距离呈周期性衰落，导致接收端无法提取有用信号，对通信质量影响非常大。因此，如何抑制光纤色散引入的功率衰落也是模拟光子下变频链路所面临的一大难题。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种在模拟光子下变频链路中同时实现线性优化和功率周期性衰落补偿的方法。该发明可以在下变频链路中同时抑制非线性导致产生的三阶交调杂散信号以及对色散导致的信号功率周期性衰落进行补偿。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述发明，包括激光器LD、偏振调制器PolM、单模光纤SMF、偏振控制器PC、萨格奈克Sagnac环、掺饵光纤放大器EDFA、起偏器Polarizer和光电探测器PD；其特征在于，LD输出端连接PolM，PolM输出端经过SMF后连接第一偏振控制器PC1，之后进入Sagnac环，Sagnac环输出端经过EDFA后连接第二偏振控制器PC2,Polarizer和PD。

所述PolM是一种特殊的相位调制器，同时支持横电波(TE)和横磁波(TM)两个模式的相位调制，且两个模式的相位调制指数相反。其输入端集成了一个偏振分束器PBS，用来分离光波的两个模式；输出端集成了一个偏振合束器PBC，用来偏振复用两个调制后的光信号。