引用本文:
张晓宇,邱鑫静,何瑞英,等:基于双平行马赫-曾德尔调制器的全光混频器[J]. 光通信技术,2019,43(1):47-50.
张晓宇,邱鑫静,何瑞英,巩彩丽,魏永峰*
(内蒙古大学 电子信息工程学院,呼和浩特 010021)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:传统的混频器只具备上变频或下变频的单一功能,为精简通信系统的收发模块,提出了一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)实现上、下变频的全光混频器方案。该方案利用射频信号和本振信号分别驱动DPMZM上下两臂的子MZM,以实现本振和射频信号单边带调制;调节主MZM使DPMZM上、下两臂引入180°相位差从而使光载波相互抵消,输出光信号经光电探测器拍频后可得到中频信号或上变频信号。仿真结果表明:上、下变频信号抑制比皆超过了25dB,同时,无杂散动态范围达到89.7dBm。
关键词:模拟链路;双平行马赫-曾德尔调制器;光混频
中图分类号:TN29 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2019)01-0047-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.01.011
0 引言
微波光子学[1]是融合微波和光子学的新兴交叉学科,在电子战、卫星通信[2]和相控阵雷达[3]等领域具有广阔的应用前景[4]。与传统电学器件相比,基于微波光子链路[5]设计的混频器具有带宽大、重量轻、损耗低、隔离度高和电磁干扰免疫[6,7]等优势,越来越受到学者们的关注。目前已提出许多微波光子下变频器方案,如将射频信号和本振信号先分别加载到构成平行结构的两个强度调制器上调制,再经过光电探测器拍频[8],这种方法最大的优点是加载到调制器上的两个信号有很高的隔离度,使信号间产生干扰。文献[9]中,本振信号和射频信号分别加载到一个双驱马赫-曾德尔调制器(MZM)上实现了下变频功能。也有学者对光电探测器实现下变频进行了研究,如文献[10]使用单向载流子光电探测器改变其转换模式实现了下变频功能,这种方案为光电集成技术提供了一种选择。然而,上述方案都仅具备下变频功能。事实上,越来越多的实际应用要求变频器同时具备上、下变频两种功能。因此,本文提出一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)实现上、下变频转换的全光混频器。
4 结束语
本文提出了一种基于DPMZM实现上、下变频的全光混频器。相比于传统的电混频器,基于DPMZM的MZM全光混频器结构简单、成本低且免疫电磁干扰。由于该混频器具备上、下变频两种功能,故简化了通信系统中发送端及接收端的系统结构。仿真结果表明:DPMZM在完成上、下变频转换的同时,射频杂散抑制比分别为26.73dB和25.1dB,能够很好实现所需的变频转换。同时,我们引入了不同频率输入信号来测试输出信号功率的变化,输出的中频信号功率波动小于0.33dB,输出的射频信号功率波动小于0.27dB,且无杂散动态范围可达89.7dBm。因此,该系统拥有足够的稳定性,其接收端的下变频器性能表现良好。