[发明专利]基于微波四倍频的上转换光子方法及系统

摘要

基于微波四倍频的上转换光子方法及系统，属于微波光子学领域。首先，激光器产生的光载波输入第一个双平行马赫‑曾德尔调制器中，本振信号调制上臂子调制器，通过调整调制器的直流偏置使其工作在载波抑制的最大传输点。随后，被调制的光信号经过光环形器进入光纤光栅，利用光纤光栅的波长选择性将本振的+2阶光边带透射并作为载波进入第二个双平行马赫‑曾德尔调制器中，将本振的‑2阶光边带反射通过光环形器收集。然后，中频信号通过90度电桥加载到第二个双平行马赫‑曾德尔调制器中，通过直流偏置实现载波抑制单边带调制。最后，两路光路合路对光信号进行功率放大，补偿调制器的插入损耗。并利用光电探测器拍频得到四倍频上转换信号。

主权项

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。