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采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生

王云新 许家豪 周涛 王大勇 杨登才 钟欣

王云新, 许家豪, 周涛, 王大勇, 杨登才, 钟欣. 采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918009-0918009(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
引用本文: 王云新, 许家豪, 周涛, 王大勇, 杨登才, 钟欣. 采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918009-0918009(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
Wang Yunxin, Xu Jiahao, Zhou Tao, Wang Dayong, Yang Dengcai, Zhong Xin. Frequency-quadruple signal generation based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 918009-0918009(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
Citation: Wang Yunxin, Xu Jiahao, Zhou Tao, Wang Dayong, Yang Dengcai, Zhong Xin. Frequency-quadruple signal generation based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 918009-0918009(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0918009

采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生

doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
基金项目: 

国家自然科学基金(61372061);北京市青年拔尖创新人才(CIT&TCD201504020)

详细信息
    作者简介:

    王云新(1981-),女,副教授,博士,主要从事微波光子学与光学信息处理方面的研究。Email:yxwang@bjut.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.11

Frequency-quadruple signal generation based on dual-parallel Mach-Zehnder modulator

  • 摘要: 采用了一种基于双平行马赫曾德调制器(DPMZM)产生四倍频微波信号的方法。理论分析了微波四倍频的基本原理,双平行马赫曾德调制器的上臂子MZM加载射频信号,且上臂子MZM工作在最大传输点,下臂子MZM直通光载波,使DPMZM最终工作在载波抑制的偶次边带调制模式,结合光学带通滤波器滤除高阶杂散边带,提升四倍频信号的纯净度。搭建了基于双平行马赫曾德调制器的四倍频微波光子链路,并对四倍频系统的性能进行测试,实验结果表明系统的光边带抑制比和射频杂散抑制比分别达到了21.09 dB和28.41 dB。由于链路未引入额外的电子器件,系统可以产生高达80 GHz的微波信号。基于双平行马赫曾德调制器产生四倍频微波信号的方法结构简单,易于控制,具有良好的倍频性能,可实现高纯净度和高频率的四倍频信号的产生。
  • [1] David M, Chris R, Ren H, et al. Integrated microwave photonics[J]. Laser Photonics Reviews, 2013, 7(4):506-538.
    [2] Capmany J, Mora J, Gasulla I, et al. Microwave photonic signal processing[J]. Journal of Lightwave Technology, 2013, 31(4):571-586.
    [3] Wang Yunxin, Li Jingnan, Du Haozheng, et al. Mircowave photonic down-conversion method using intensity-phase cascaded modulation[J]. Optics and Precision Engineering, 2017, 25(4):827-834. (in Chinese)王云新, 李静楠, 杜浩峥,等. 基于强度一相位级联调制的微波光子下变频法[J]. 光学精密工程, 2017, 25(4):827-834.
    [4] Gan L, Liu J, Li F, et al. An optical millimeter-wave generator using optical higher order sideband injection locking in a Fabry-Prot laser diode[J]. Journal of Lightwave Technology, 2015, 33(23):4985-4996.
    [5] Arafin S, Simsek A, Kim S K, et al. Towards chip-scale optical frequency synthesis based on optical heterodyne phase-locked loop[J]. Optics Express, 2017, 25(2):681-695.
    [6] Zheng J, Sun W, Wang W, et al. Frequency-doubling optoelectronic oscillator using polarization property of LiNbO3 modulator[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2015:1-1.
    [7] Jia Q, Zhang P, Wang T, et al. 40 GHz narrow linewidth frequency-switched microwave signal generation based on a single-longitudinal-mode-double-Brillouin-frequency spaced Brillouin fiber laser[J]. Applied Optics, 2017, 56(19):5323.
    [8] O'Reilly J J, Lane P M, Heidemann R, et al. Optical generation of very narrow linewidth millimetre wave signals[J]. Electronics Letters, 1992, 28(25):2309-2311.
    [9] Long Jie, Li Zhenyong, Ye Zhuxiong, et al. Frequency multiplication of microwave photonic signal based on biased Mach-Zehnder modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12):4078-4081. (in Chinese)龙洁, 李政勇, 叶祝雄,等. 基于偏置马赫-曾德调制器的微波光子信号倍频[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12):4078-4081.
    [10] Qi G, Yao J, Seregelyi J, et al. Generation and distribution of a wide-band continuously tunable millimeter-wave signal with an optical external modulation technique[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory Techniques, 2005, 53(10):3090-3097.
    [11] Zhao Y, Zheng X, Wen H, et al. Simplified optical millimeter-wave generation configuration by frequency quadrupling using two cascaded Mach-Zehnder modulators[J]. Optics Letters, 2009, 34(21):3250-3252.
    [12] Yu J, Jia Z, Wang T, et al. Centralized lightwave radio-over-viber system with photonic frequency quadrupling for high-frequency millimeter-wave generation[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2007, 19(19):1499-1501.
    [13] Lin C T, Shih P T, Chen J, et al. Optical millimeter-wave up-conversion employing frequency quadrupling without optical filtering[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory Techniques, 2009, 57(8):2084-2092.
    [14] Lv Min. Study on the key technologies of RoF system based on DPMZM[D]. Beijing:Beijing Institute of Technology, 2011. (in Chinese)吕敏. 基于DPMZM的RoF系统的关键技术研究[D]. 北京:北京理工大学, 2011.
    [15] Zheng H, Wen A, Gao Y, et al. Photonic frequency sextupling scheme based on two intensity modulators and a Sagnac loop[J]. Microwave Optical Technology Letters, 2017, 59(4):853-857.
    [16] Gao Y, Wen A, Jiang W, et al. Photonic microwave generation with frequency octupling based on a DP-QPSK modulator[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27(21):2260-2263.
    [17] Zhu Zihang, Zhao Shanghong, Yao Zhoushi, et al. Analysis of influence of phase shift drift and splitting ratio on octupling-frequency optical millimeterwave generation and distribution[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(8):2112-2118. (in Chinese)朱子行, 赵尚弘, 幺周石,等. 相位偏移和分束比对八倍频光毫米波产生及传输的影响分析[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(8):2112-2118.
  • [1] 王敬雯, 尹子恺, 尹飞飞, 戴一堂.  高分辨率任意可重构微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230015-1-20230015-9. doi: 10.3788/IRLA20230015
    [2] 薛晓晓, 郑小平.  基于集成光频梳的新型微波光子应用 (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211046-1-20211046-5. doi: 10.3788/IRLA20211046
    [3] 张方正, 高彬栋, 潘时龙.  基于微波光子倍频与去斜接收的宽带阵列雷达 (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211051-1-20211051-9. doi: 10.3788/IRLA20211051
    [4] 李思敏, 丛榕, 姚笑笑, 冯靖, 唐震宙, 潘时龙.  基于光子芯片的微波光子混频器 (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211056-1-20211056-7. doi: 10.3788/IRLA20211056
    [5] 卢冰, 邹喜华.  微波光子检测 (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211044-1-20211044-4. doi: 10.3788/IRLA20211044
    [6] 李基隆, 段向阳, 范忱, 吕凯林, 宗柏青.  面向6G的全频段实时傅里叶变换技术研究(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211055-1-20211055-7. doi: 10.3788/IRLA20211055
    [7] 王茂旭, 于优, 汤振华, 肖永川, 王超, 高晖.  小型化高集成宽带光收发组件 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200513-1-20200513-7. doi: 10.3788/IRLA20210513
    [8] 李立, 谭庆贵.  微波光子在高通量通信卫星中的探索及初步应用(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211050-1-20211050-7. doi: 10.3788/IRLA20211050
    [9] 周涛, 李涛, 谢爱平, 何梓昂, 徐嘉鑫, 李睿.  微波光子技术在电子战中的应用探讨(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211049-1-20211049-9. doi: 10.3788/IRLA20211049
    [10] 严艺, 廖同庆, 吕晓光, 蒋铁珍, 蔡培君.  新型多抽头复系数微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 120001-0120001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0120001
    [11] 王国栋, 赵尚弘, 李轩, 张昆, 林涛.  多种调制格式微波信号的光学产生方案 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 622002-0622002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622002
    [12] 贺超, 廖同庆, 吴昇, 魏小龙.  可调谐窄带宽的负系数微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 920003-0920003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0920003
    [13] 张业斌, 盛永鑫, 田晓光.  微波光子技术相控阵雷达天线现场校准系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 717005-0717005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0717005
    [14] 李晶, 宁提纲, 裴丽, 简伟, 郑晶晶, 油海东, 温晓东.  基于偏振调制的最优接收灵敏度的ROF链路研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617004-0617004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0617004
    [15] 李涛, 王宇焯, 王旭东, 冯新焕, 关柏鸥.  全新布里渊散射可切换微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 820002-0820002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0820002
    [16] 李勇军, 缪新萍, 李轩, 赵尚弘, 李瑞欣, 刘振霞.  星上微波信号光学调制偏置点优化理论及仿真研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2511-2516.
    [17] 龙洁, 李政勇, 叶祝雄, 杨成悟, 李小梦, 刘甲, 吴重庆.  基于偏置马赫-曾德调制器的微波光子信号倍频 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4078-4081.
    [18] 鲁辉, 张立军, 吴桂波, 郑占旗, 冷永清.  新型数控光纤矢量和微波光子移相器 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1247-1252.
    [19] 王巍, 张爱华, 杨铿, 杨丽君, 冯世娟, 王振.  基于微环谐振器的超紧凑微波光子滤波器的设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2162-2166.
    [20] 朱子行, 赵尚弘, 张辉, 李勇军, 楚兴春, 侯睿, 王翔, 赵顾颢.  双音调制星间微波光子链路信号噪声失真比优化 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 482-488.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-05
  • 修回日期:  2018-05-03
  • 刊出日期:  2018-09-25

采用双平行马赫曾德调制器的四倍频信号产生

doi: 10.3788/IRLA201847.0918009
    作者简介:

    王云新(1981-),女,副教授,博士,主要从事微波光子学与光学信息处理方面的研究。Email:yxwang@bjut.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61372061);北京市青年拔尖创新人才(CIT&TCD201504020)

  • 中图分类号: TN929.11

摘要: 采用了一种基于双平行马赫曾德调制器(DPMZM)产生四倍频微波信号的方法。理论分析了微波四倍频的基本原理,双平行马赫曾德调制器的上臂子MZM加载射频信号,且上臂子MZM工作在最大传输点,下臂子MZM直通光载波,使DPMZM最终工作在载波抑制的偶次边带调制模式,结合光学带通滤波器滤除高阶杂散边带,提升四倍频信号的纯净度。搭建了基于双平行马赫曾德调制器的四倍频微波光子链路,并对四倍频系统的性能进行测试,实验结果表明系统的光边带抑制比和射频杂散抑制比分别达到了21.09 dB和28.41 dB。由于链路未引入额外的电子器件,系统可以产生高达80 GHz的微波信号。基于双平行马赫曾德调制器产生四倍频微波信号的方法结构简单,易于控制,具有良好的倍频性能,可实现高纯净度和高频率的四倍频信号的产生。

English Abstract

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