0 引言
       太赫兹通信系统常采用矢量信号调制格式，使用有限的带宽承载更高的信号速率。由于幅度和相位均携带数据信息，因此常规的电子倍频技术难以直接产生宽带矢量信号。太赫兹信号也可以通过非线性光学频率变换的方法产生，主要方法包括采用太赫兹参量振荡器、差频探测，或者两者相结合[1]。这些方法中双波长的相干特性直接决定了生成太赫兹信号的相位噪声，虽然可以通过锁相反馈的方式实现2个波长相干，但系统结构和算法复杂度较高。
　　 微波光子学是结合了微波和光子技术的新兴学科，使用微波光子学技术产生微波信号，具有大带宽、低频率相关损耗及与光纤传输兼容等特点[2]。目前，光电探测器带宽能力提升迅速，商用的单行载流子光电二极管（UTC-PD）输出频率可达75 GHz~2.5 THz。在现有大带宽光电器件的支撑下，应用微波光子倍频、混频等技术可产生大带宽、调制格式灵活的太赫兹矢量信号，并能够结合光纤低损耗传输优势，实现太赫兹矢量信号的馈送传输。
　　为了降低调制器、本振（LO）以及驱动电路的带宽需求，国内外研究者报道了诸多基于微波光子倍频的矢量信号产生技术方案[3-15]。这些方案中，电信号被调制到各个光边带上，光边带在平方律检测后，幅度和相位均实现了倍频，出现了相位信息丢失、星座图混叠的问题[6]，因此这些倍频技术只适合简单的幅度或强度调制，不适合相位调制及高阶矢量调制。为了避免星座图混叠，文献[1]使用一个双平行马赫-曾德尔调制器（DPMZM）产生微波或毫米波矢量信号。然而，该方案只能实现二倍频，远远满足不了太赫兹的频段需求。文献[6]报道了一种基于DPMZM的微波光子四倍频矢量信号生成方案，为了避免星座重叠，该方案中电驱动信号的幅度和相位信息在倍频之前需要进行预编码，增加了驱动电路的复杂度。文献[8-9]通过五倍频和六倍频产生高频矢量信号，但需要2个级联DPMZM，系统复杂度较高、系统损耗大，且稳定性不佳。
　    为了能够充分利用微波光子倍频优势并简化系统复杂度，本文提出一种基于DPMZM和UTC-PD的宽带太赫兹矢量信号生成方案。

3 结束语
       本文提出并仿真分析了一种基于DPMZM和UTC-PD的太赫兹矢量信号产生方案。通过适当调整调制器的直流偏置和LO信号的调制指数来抑制杂散光分量，在接收端直接检测后，矢量信号的幅相信息不受非线性失真的影响，且可以避免因色散引起的功率衰落问题出现。仿真时，通过36.7 GHz的LO信号产生了载频、带宽和比特率分别为220 GHz、20 GHz和40 Gb/s的太赫兹QPSK信号，并对矢量信号的最佳调制指数进行了分析。光信号经过1 km、2 km和4 km的SMF传输后，探测得到的太赫兹矢量信号接收机功率损失小于3 dBm。该方案仅利用一个DPMZM实现六倍频技术，可以显著降低对电光调制器、LO信号和驱动电路的带宽要求，并降低系统复杂度。因此，该方案在未来太赫兹通信系统中极具应用潜力。