一种偏振态独立调制实现的多路变频结构制造技术

本发明专利技术提供一种偏振态独立调制实现的多路变频结构，包括：第一波分复用器；多个调频支路，输入端与第一波分复用器的输出端连接，各调频支路包括第一偏振分束器、第一调制器以及第一偏振合束器，第一偏振分束器的输入端与第一波分复用器的输出端连接，第一调制器的输入端和输出端分别与第一偏振分束器的第一输出端和第一偏振合束器的第一输入端连接，第一偏振分束器的第二输出端与第一偏振合束器的第二输入端连接；第二波分复用器，与多个调频支路的输出端连接；第二偏振分束器，与第二波分复用器的输出端连接；第二调制器，输入端与第二偏振分束器的第一输出端连接；光耦合器，输入端与第二偏振分束器的第二输出端及第二调制器的输出端连接。制器的输出端连接。制器的输出端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振态独立调制实现的多路变频结构


[0001]本专利技术涉及无线信号变频处理
，尤其涉及一种偏振态独立调制实现的多路变频结构。

技术介绍

[0002]现代通信中，微波信号处理是雷达、卫星等电子系统中的关键技术。然而，在电域的发展中，受电子器件的限制，微波变频技术存在带宽受限，频率可调谐范围小，隔离度差，电磁干扰严重等问题。利用光子技术进行微波信号的处理可以完成电域无法实现的功能和指标。其中，微波光子变频技术结合了微波的高分辨率以及高灵活度的优势，以光信号的高带宽和高处理速度对微波信号进行变频和信号处理，打破了电域的瓶颈，提高了信号的采样速率、信号处理的带宽，增加了系统的稳定性。
[0003]微波光子传输和频率变换技术主要包括直接调制激光器法和外调制法。直接调制激光器法系统比较简单，成本较低，但是由于激光器的频率带宽范围较小，并且调制时会出现啁啾现象，限制了直接调制的带宽。在外调制法中，使用外调制器进行射频信号的输入，可以通过多样的结构实现较高的变频频率，具体的，外调制法是利用马赫曾德尔调制器，包括强度调制器、相位调制器、双平行调制器等不同的调制器实现不同功能的调制方案，即外调制法可以使用不同类型的调制器完成输入微波信号的变频功能，但目前常用的上述调制方案都难以完成对多路射频信号的同时变频。因而如何对多路无线信号进行差异化变频以及提高调制的灵活性是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种偏振态独立调制实现的多路变频结构，以解决现有技术中存在的无法同时对多路无线信号差异化变频及调频灵活性不高的问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术公开了一种偏振态独立调制实现的多路变频结构，所述多路变频结构包括：
[0006]第一波分复用器，用于与光载波信号发生器连接，所述第一波分复用器具有多个输出端，以使所述第一波分复用器将所述光载波信号发生器输出的光载波信号分为多束信号光；
[0007]多个调频支路，多个所述调频支路的输入端分别与所述第一波分复用器的多个输出端连接，各所述调频支路包括第一偏振分束器、第一调制器以及第一偏振合束器，所述第一偏振分束器的输入端与所述第一波分复用器的输出端连接，所述第一调制器的输入端和输出端分别与所述第一偏振分束器的第一输出端和第一偏振合束器的第一输入端连接，所述第一偏振分束器的第二输出端还与所述第一偏振合束器的第二输入端连接；
[0008]第二波分复用器，与多个所述调频支路的输出端连接，用于将调频后的多束信号光合束；
[0009]第二偏振分束器，与所述第二波分复用器的输出端连接，用于将所述第二波分复
用器输出的信号光分束；
[0010]第二调制器，其输入端与所述第二偏振分束器的第一输出端连接，用于对所述第二偏振分束器输出的本振光信号调制处理；
[0011]光耦合器，其输入端与所述第二偏振分束器的第二输出端及所述第二调制器的输出端均连接。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述第二调制器为马赫曾德尔调制器。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述多路变频结构还包括第一滤波器，所述第一滤波器位于所述第二偏振分束器的第二输出端与所述光耦合器的输入端之间。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述多路变频结构还包括第二滤波器，所述第二滤波器位于所述第二调制器的输出端与所述光耦合器的输入端之间。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述多路变频结构还包括信号处理器，所述信号处理器的输入端和输出端分别与所述第二波分复用器的输出端及所述第二偏振分束器的输入端连接，所述信号处理器用于对多个所述调频支路输出的信号光进行统一处理。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述第一调制器为相位调制器。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述光载波信号发生器输出的为线偏振光。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述多路变频结构还包括光电探测器，所述光电探测器的输入端与所述光耦合器的输出端连接。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述光电探测器输出的信号的表达式为：
[0020][0021]其中，f
out
为输出信号，N为所述调频支路的总数量，为第k个调频支路的第一调制器的驱动信号，f
shift
为第二调制器的驱动信号。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述光电探测器输出的信号的表达式为：
[0023][0024]其中，f
out
为输出信号，N为所述调频支路的总数量，为第k调频支路的第一调制器的驱动信号，f
shift
为第二调制器的驱动信号。
[0025]上述实施例的偏振态独立调制实现的多路变频结构能够对多路输入信号同时变频，且将变频后的多路信号合束输出；另外，在变频过程中，通过偏振分束器和偏振合束器，能够实现变频结构中的不同偏振态的支路的差异化调制，即通过调节其中一个加载于偏振态支路的调制器的射频信号频率，能够实现输出的变频信号的频率调节，从而实现了偏振态独立调制的多路变频结构，且确保了对多路输入信号的灵活变频调制。
[0026]除此之外，通过在第二波分复用器后方设置信号处理器，可以实现对偏振合束后的两种偏振态的信号进行统一的信号处理。
[0027]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的
结构实现到并获得。
[0028]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0029]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
[0030]图1为本专利技术一实施例的偏振态独立调制实现的多路变频结构的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术一实施例的线偏振光频梳的正交偏振态频谱示意图。
[0032]图3为第一调制器的输入信号为4GHz时的频谱示意图。
[0033]图4为第一调制器的输入信号为5GHz时的频谱示意图。
[0034]图5为第一调制器的输入信号为6GHz时的频谱示意图。
[0035]图6为第二调制器的驱动信号频率为3GHz时的第一输出信号频谱示意图。
[0036]图7为第二调制器的驱动信号频率为2GHz时的输出信号频谱示意图。
[0037]图8为第二调制器的驱动信号频率为3GHz时的第二输出信号频谱示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏振态独立调制实现的多路变频结构，其特征在于，所述多路变频结构包括：第一波分复用器，用于与光载波信号发生器连接，所述第一波分复用器具有多个输出端，以使所述第一波分复用器将所述光载波信号发生器输出的光载波信号分为多束信号光；多个调频支路，多个所述调频支路的输入端分别与所述第一波分复用器的多个输出端连接，各所述调频支路包括第一偏振分束器、第一调制器以及第一偏振合束器，所述第一偏振分束器的输入端与所述第一波分复用器的输出端连接，所述第一调制器的输入端和输出端分别与所述第一偏振分束器的第一输出端和第一偏振合束器的第一输入端连接，所述第一偏振分束器的第二输出端还与所述第一偏振合束器的第二输入端连接；第二波分复用器，与多个所述调频支路的输出端连接，用于将调频后的多束信号光合束；第二偏振分束器，与所述第二波分复用器的输出端连接，用于将所述第二波分复用器输出的信号光分束；第二调制器，其输入端与所述第二偏振分束器的第一输出端连接，用于对所述第二偏振分束器输出的本振光信号调制处理；光耦合器，其输入端与所述第二偏振分束器的第二输出端及所述第二调制器的输出端均连接。2.根据权利要求1所述的偏振态独立调制实现的多路变频结构，其特征在于，所述第二调制器为马赫曾德尔调制器。3.根据权利要求1所述的偏振态独立调制实现的多路变频结构，其特征在于，所述多路变频结构还包括第一滤波器，所述第一滤波器位于所述第二偏振分束器的第二输出端与所述光耦合器的输入端之间。4.根据权利要求3所述的偏振态独立调制实现的多路变频结构，其特征在于，所述多路变频结...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹子恺，尹飞飞，戴一堂，徐坤，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：