CN103067331A - 一种qam光矢量信号产生及远程外差探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，包括发送装置和接收装置，在发送侧，第一MZM调制器将激光和微波震荡源调制后输出上、下边带光信号；光纤光栅使得上边带光信号通过；光带通滤波器使得下边带光信号通过；矢量波形发生器将数字基带信号分成两路输出；光调制装置对光纤光栅输出的上边带光信号进行调制后输出携带有数字基带信息的QAM光信号；第二光耦合器将下边带光信号与上述QAM光信号耦合至光纤中。本发明通过远程外差方法将光频域范围内的QAM光信号变换到所期望的电子频域内，并驱动天线产生携带有原始QAM信号的电磁波，可用于产生高频毫米波，实现结构简单，能耗低。

Description

一种QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置

技术领域

本发明属于光载无线通信技术领域，更具体地，涉及一种QAM光矢量信号产生及利用远程外差探测装置产生所需要频率电磁波的装置。

背景技术

无线通信具有高度的灵活性，光通信则具有无与伦比的高带宽。在实现下一代无线接入时有机地将无线通信和光通信的优势结合起来无疑将十分切合市场需求。因此光载无线通信技术应运而生，光载无线通信是光通信和无线通信的融合。当前5GHz以下的无线频段已经十分拥挤，光载无线通信技术主要研究利用30GHz（30GHz以上电磁波为毫米波段）以上的电磁波作为载体进行通信。因此光生毫米波是光载无线通信中的一项关键技术。传统产生毫米波的方法是在电域进行，通过二次变频把基带信号调制到射频频域，再变换到毫米波频域，最后再通过调制光波发射出去，需要用到锁相环，晶振等器件，实现起来代价昂贵，较为麻烦。

相干光通信可以利用载波的振幅、频率、相位、偏振态等变量来传送信息，其信息传送效率要高于仅采用幅度变量来传送信息的数字光通信。相干通信主要利用了相干调制和相干检测技术。QAM（Quadrature AmplitudeModulation，正交幅度调制）信号格式综合利用了载波的幅度和相位变量来传送信息，相对于单纯只采用一个变量来传送的方式，其效率得以提高。例如，相对于单纯只利用幅度变量传送信息的方式，采用16QAM调制方式的信号传送效率提高了4倍，若采用64QAM，则信号传送效率提高了8倍。

外差检测技术属于相干检测技术的一种，在解调时需要一束相干光和信号光相互作用以恢复信号光所携带的信息。外差检测中，相干光和信号光之间有一固定频率差，经光电探测器后获得的是中频信号，还需二次解调才能被转换成基带信号。目前相干检测都需要在接收端用到本振光源，要求本振光频率与信号光的频率和相位要严格匹配。但一般不同激光器之间，即使产生的光频率可以做到严格匹配，但相位是不相关的。目前一般采用光锁相环的方法来解决本征光和信号光之间相位不匹配的问题。因此当前外差检测技术需要在接收端增加一个激光器以及光锁相环。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现结构简单且能耗低的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，包括通过光纤连接的发送装置和接收装置，所述发送装置包括：激光器，用于出射激光；第一MZM调制器，输入端连接至所述激光器的输出端，控制端连接微波震荡源，用于将所述激光和微波震荡源调制后输出上、下边带光信号；光纤光栅，输入端连接至所述第一MZM调制器的输出端，用于使得所述上边带光信号通过；光带通滤波器，输入端连接至所述光纤光栅的第一输出端，用于使得所述下边带光信号通过；矢量波形发生器，输入端接收数字基带信号，用于将数字基带信号分成两路后输出；光调制装置，输入端连接至所述光纤光栅的第二输出端，所述光调制装置的第一控制端连接至所述矢量波形发生器的第一输出端，所述光调制装置的第二控制端连接至所述矢量波形发生器的第二输出端，用于对所述光纤光栅输出的上边带光信号进行调制后输出携带有数字基带信息的QAM光信号；以及第二光耦合器，第一输入端连接至所述光调制装置的输出端，第二输入端连接至所述光带通滤波器的输出端，用于将所述下边带光信号与所述携带有数字基带信息的QAM光信号耦合至光纤中。

更进一步地，所述接收装置包括：光电探测器，输入端连接光纤，用于将接收的光信号转换成电信号；带通滤波器，输入端连接至所述光电探测器的输出端，用于使得所述电信号中设定频率的载波信号通过；放大器，输入端连接至所述带通滤波器的输出端，用于对通过的载波信号进行功率放大；天线，连接至所述放大器的输出端，将放大器输出端的电载波信号以电磁波的形式辐射。

更进一步地，放大器输出端的电载波频率为上边带光信号的频率与下边带光信号的频率之差。

更进一步地，所述上边带光信号的频率与下边带光信号的频率之差为所述微波震荡源频率的2倍。

更进一步地，所述光调制装置包括：第一分光器，其输入端作为所述光调制装置的输入端，用于将所述上边带光信号以等功率分成两路；第二MZM调制器，输入端连接至所述第一分光器的第一输出端，所述第二MZM调制器的控制端作为所述光调制装置的第一控制端，用于将所述第一分光器输出的一路光信号进行调制；第三MZM调制器，输入端连接至所述第一分光器的第二输出端，所述第三MZM调制器的控制端作为所述光调制装置的第二控制端，用于将所述第一分光器输出的另一路光信号进行调制；移相器，输入端连接至所述第三MZM调制器的输出端，用于将调制后的另一路光信号进行π/2移相处理；第一光耦合器，第一输入端连接至所述第二MZM调制器的输出端，所述第一光耦合器的第二输入端连接至所述移相器的输出端，所述第一光耦合器的输出端作为所述光调制装置的输出端，用于将经过调制的一路光信号与移相π/2的另一路光信号进行耦合后输出所述携带有数字基带信息的QAM光信号。

更进一步地，所述第一分光器、第二MZM调制器、第三MZM调制器、移相器和第一光耦合器集成一体形成所述光调制装置。

更进一步地，所述光矢量信号为M进制的正交振幅调制光矢量信号，M=2^2N，N为比特数目，N为大于等于1的正整数。

本发明提供了一种可应用于光载无线通信系统，包括发送端上下边带光波的产生，M进制QAM光矢量信号产生，以及在接收端通过远程外差探测装置产生携带有发送端原始M进制QAM信号，其频率为所述上下边带光波频率之差的电磁波信号。

本发明将数字基带信号直接在光域里变换成为QAM格式信号，避免了电域里的复杂处理，并利用相关光器件在发送端使得一个激光器产生两束具有固定频率差和相位严格匹配的光波，在经过接收端的光电探测器之后，由于差拍效应，可以产生所需要的频率的电磁波信号，譬如光载无线通信系统中的毫米波信号。

附图说明

图1是本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置的模块结构示意图；

（a）为QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置中发送装置的模块结构示意图；

（b）为QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置中接收装置的模块结构示意图；

图2是本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置中光波频谱分布示意图；

（a）光波经激光器之后的频谱分布；

（b）光波经第一MZM调制器之后的频谱分布；

（c）光波经光纤光栅之后的频谱分布；

（d）光波经光带通滤波器之后的频谱分布；

图3是本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置应用实例的解调星座图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种在光频域范围内产生QAM格式光信号，并通过远程外差方法将光频域范围内的QAM格式光信号变换到所需要电磁波频域，包括毫米波频域；该远程外差探测装置可以产生直接产生所需要频率的电信号并以此驱动天线产生相同频率的电磁波。譬如产生30GHz以上毫米波，可应用于光载无线通信。实现结构简单，能耗低。可应用于光载无线通信系统或QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置。

传统电域里产生毫米波主要依靠多次变频处理将低频射频变换到毫米波频域，需要用到许多电子元器件，实现起来复杂。本发明将数字基带信号直接在光域里变换成为QAM格式信号，避免了电域里的复杂处理，并利用相关光器件在发送端使得一个激光器产生两束具有固定频率差和相位严格匹配的光波，在经过接收端的光电探测器之后，由于差拍效应，可以产生所需要的频率的电磁波信号，譬如产生光载无线通信系统中所需要的毫米波信号。远程外差技术的使用，使得光载无线通信的接收装置可以直接利用两束相干光波在毫米波频域恢复出原始的QAM信号，无需再使用本征光源和光锁相环，从而降低了接收装置的复杂度。

图1示出了本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置包括通过光纤连接的发送装置和接收装置，如图1中（a）所示，发送装置包括：激光器1、第一MZM调制器3、光纤光栅4、光带通滤波器5、矢量波形发生器6、光调制装置7和第二光耦合器8，激光器1用于出射激光；第一MZM调制器3的输入端连接至激光器1的输出端，第一MZM调制器3的控制端连接微波震荡源，第一MZM调制器3的用于将激光和微波震荡源调制后输出上、下边带光信号；光纤光栅4的输入端连接至第一MZM调制器3的输出端，光纤光栅4用于使得上边带光信号f₂通过；光带通滤波器5的输入端连接至光纤光栅4的第一输出端，光带通滤波器5用于使得下边带光信号f₁通过；矢量波形发生器6的输入端接收数字基带信号，矢量波形发生器6用于将数字基带信号分成两路后输出；光调制装置7的输入端连接至光纤光栅4的第二输出端，光调制装置7的第一控制端连接至矢量波形发生器6的第一输出端，光调制装置7的第二控制端连接至矢量波形发生器6的第二输出端，光调制装置7用于对光纤光栅4输出的上边带光信号进行调制后输出携带有数字基带信息的QAM光信号；第二光耦合器8的第一输入端连接至所述光调制装置的输出端，第二光耦合器8的第二输入端连接至光带通滤波器5的输出端，第二光耦合器8用于将下边带光信号f₁与携带有数字基带信息的QAM光信号耦合至光纤中。

在本发明实施例中，光调制装置7包括：第一分光器70、第二MZM调制器71、第三MZM调制器72、移相器73和第一光耦合器74，第一分光器70的输入端作为光调制装置7的输入端，第一分光器70用于将上边带光信号f₂以等功率分成两路；第二MZM调制器71的输入端连接至第一分光器70的第一输出端，第二MZM调制器71的控制端作为光调制装置7的第一控制端，第二MZM调制器71用于将第一分光器70输出的一路光信号进行调制；第三MZM调制器72的输入端连接至第一分光器70的第二输出端，第三MZM调制器72的控制端作为光调制装置7的第二控制端，第三MZM调制器72用于将第一分光器70输出的另一路光信号进行调制；移相器73的输入端连接至第三MZM调制器72的输出端，移相器73用于将调制后的另一路光信号进行π/2移相处理；第一光耦合器74的第一输入端连接至第二MZM调制器71的输出端，第一光耦合器74的第二输入端连接至移相器73的输出端，第一光耦合器74的输出端作为光调制装置7的输出端，第一光耦合器74用于将经过调制的一路光信号与移相π/2的另一路光信号进行耦合后输出所述携带有数字基带信息的QAM光信号。

在本发明实施例中，光调制装置7可以为一个集成器件，即将第一分光器70、第二MZM调制器71、第三MZM调制器72、移相器73和第一光耦合器74集成一体。从原理上来说，也可以使用上述分立器件来实现所期望的功能，但各器件间需用光波导相连，从而光波的相位难以精确控制以致影响实现效果。在本发明实施例中，光调制装置7可以采用Dual MZMI/Q调制器。

如图1中（b）所示，接收装置包括：光电探测器21、带通滤波器22、放大器23和天线，光电探测器21的输入端连接光纤，光电探测器21用于将接收的光信号转换成电信号；带通滤波器22的输入端连接至光电探测器21的输出端，带通滤波器22用于使得电信号中设定频率的载波信号通过；放大器23的输入端连接至带通滤波器22的输出端，放大器23用于对通过的载波信号进行功率放大；天线连接至放大器23的输出端，天线将设定频率的电载波信号以电磁波的形式辐射。

在本发明实施例中，通过远程外差探测装置后，发送端光域内的QAM光矢量信号被一次性地搬移到所设定频率的电域内，设定频率可以为上边带光信号的频率与下边带光信号的频率之差。上、下边带光信号的频率之差可由微波震荡源的频率所设定，也即在接收端所产生的电磁波频率为上、下边带光信号的频率之差。因此可以通过在发送端设置微波震荡源的频率而在接收端得到所需要频率的电磁波，包括毫米波。上下边带光信号的频率之差为微波震荡源频率的2倍。譬如微波震荡源的频率为30GHz时，在接收端就可产生60GHz的毫米波；由于上、下边带光信号在光电探测器处发生差拍，再由后续的带通滤波器等器件将60GHz的电信号滤出，用以驱动天线产生60GHz的毫米波。

本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置可以产生M进制的QAM（正交振幅调制）光矢量信号，其中M=2^2N，N为比特数目，N为大于等于1的正整数。例如对于16QAM光矢量信号的生成，则矢量波形发生器将输入的数字基带信号分成2路，然后每路每2比特为一组合，即N=2，共产生2路4电平幅度信号，输入光调制装置7，从而4×4形成16QAM光矢量信号。以此类推，本发明亦可用于产生调制效率更高的256QAM光矢量信号，即每路每4比特为一组合，N=4，产生16电平幅度信号，16×16形成256QAM光矢量信号。另外，在f₂频率上的π/2相位移实现需要通过调整光调制装置7的控制电压来改变光调制装置7的材料折射率来实现。

本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置也可产生其它频率的毫米波，只要改变发送端微波震荡源的频率就可以了。例如，若要产生30GHz的毫米波，我们可以采用15GHz的微波震荡源，这样在接收端，通过光电探测器的差拍作用，我们可以得到2倍于微波震荡源频率f_m的30GHz毫米波。

为了更进一步的说明本发明实施例提供的采用远程外差的方法来实现的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，结合图1和图2并以64QAM光矢量信号产生及远程外差法产生60GHz毫米波为例详述如下：

如图2中（a）所示，激光器1出射激光工作频率在193.12THz（1550nm），记为f₀；微波震荡源以频率f_m发出周期性的正弦震荡波，f_m=30GHz；如图2（b）所示，激光在经过以30GHz微波震荡源调制的第一MZM调制器3后将形成以193.12THz为中心频率f₀，以30GHz为间隔的上下两个边带，上边带f₂频率为193.15THz，下边带f₁频率为193.09THz；如图2中（c）所示，光纤光栅4只让上边带f₂通过，其它频率全部反射至光带通滤波器；如图2中（d）所示，光带通滤波器5只让下边带f₁通过；矢量波形发生器6将数字基带信号（即需传送之信息）分成2路，分别称为I路和Q路，每路3位比特一组，每3位比特组合可形成八个不同幅度的电平；光调制装置7的作用是实现光矢量信号（此处为64QAM：64进制正交幅度调制）的调制；第一分光器70将上边带光信号f₂的以等功率分成2部分。第二MZM调制器71和第三MZM调制器72分别接收来自矢量波形发生器6的两路（I和Q）八电平幅度电信号（即需传送之信息）的控制，而第一分光器70将两束等功率的上边带光信号f₂分别送入第二MZM调制器71和第三MZM调制器72的输入端，这样在第二MZM调制器71和第三MZM调制器72的输出端就实现了八种不同幅度的光信号和来自I路和Q路的八种不同电平幅度的电信号之间的对应调制关系。之后，其中一路经第三MZM调制器72的输出再经过π/2移相器73后在f₂的频率上形成π/2（90°）的相位移，之后，该路光信号和另一路经第二MZM调制器71输出的光信号在第一光耦合器74中实现光功率耦合，此时第一光耦合器74输出的光信号为携带有数字基带信息，采用64QAM调制方式的光矢量信号，仍用光波f₂表示。第二光耦合器8将光带通滤波器5来的光波f₁和光耦合器1来的光波f₂共同耦合到单模光纤中。光波f₁和光波f₂是由同一激光器在同一相干时间内输出的，尽管由于第一MZM调制器3和微波震荡源的作用，f₁和f₂的频率有差异，但相位是相关的。这为接收端利用远端外差产生质量良好的毫米波创造了条件。

光电探测器21将接收到的光信号转换成电信号，光波f₁和光波f₂将在光电探测器处发生差拍效应。光波f₁的电场数学描述为：E₁(t)=Acos(ω₁t+θ₁(t))，其中A为f₁电场幅值，ω₁为f₁角频率，θ₁(t)为f₁的相位。光波f₂的电场数学描述为：E₂(t)=I(t)cos(ω₂t+θ₂(t))+Q(t)sin(ω₂t+θ₂(t)，I(t)为第二MZM调制器71发出的光波电场幅值，Q(t)为第三MZM调制器72发出的光波电场幅值。ω₂和θ₂(t)分别为光波f₂的角频率和相位。I(t)和Q(t)的值是由矢量波形发生器6的I路和Q路的电平值决定，且成正比例关系。

当光波f₁和f₂到达光电探测器21，将发生差拍效应。其数学描述为：

$I_p\∝|E_1\left(t\right)+E_2\left(t\right)|$

$=E_1^2\left(t\right)+E_2^2\left(t\right)+\mathrm{\γ}\left\{I\left(t\right)\cos (2\mathrm{\π}\·{f_m}^{\′}\·t+\mathrm{\Δ\θ}\left(t\right))Q\left(t\right)\sin (2\mathrm{\π}\·{f_m}^{\′}+\mathrm{\Δ\θ}\left(t\right))\right\}+\mathrm{\ξ};$ 其中，I_p为光电探测器21产生的光生电流，γ为一系数，取值和光电探测器的转换效率有关。f′_m为光波f₂和光波f₁的频率差，f′_m=f₂-f₁=2f_m，f_m为发送端微波震荡源的频率，即f′_m为2倍微波震荡源f_m的频率。f′_m和角频率ω的关系为：

Δθ(t)=θ₂(t)-θ₁(t)；ξ表示其它高次谐波分量，包括频项和二次项的频率分量。光电探测器21的光生电流主要包括

I(t)cos(2π·f′_m·t+Δθ(t))+Q(t)sin(2π·2f′_m·t+Δθ(t))，和ξ四项。其中，

和

为光波场强的平方项，因此是直流分量，可以通过后面的带通滤波器22滤除掉。ξ为其它高次谐波分量，其频率高于f_m，也可以通过带通滤波器22予以滤除。我们再来观察I(t)cos(2π·f′_m·t+Δθ(t))+Q(t)sin(2π·f′_m·t+Δθ(t))这一项，可以发现这其中完整包含了发送端的I路和Q路信息，并且I路和Q路信息承载于以f′_m为频率的两个相互正交的载波上（cos函数和sin函数是相互正交的）。同时，该项的相位Δθ(t)=θ₂(t)-θ₁(t)，为光波f₂和光波f₁的相位差，由于本发明在发送端的处理，光波f₂和光波f₁是相干的，因此在接收端Δθ(t)是规律变化的，这一点对后面产生高质量的毫米波以及准确恢复所承载的原始信息都奠定了良好的基础。因此，通过光电探测器21之后，本发明将发送端传送过来的M-QAM光矢量信号完整地转移到以f′_m为频率的电域内。对应于图1，f′_m=f₂-f₁=193.15THz-193.09THz=60GHz=2f_m。带通滤波器22位于光电探测器21之后，带通滤波器22的作用是让频率为f′_m的载波信号通过，而阻止其它频率分量的信号；放大器23对通过的载波信号进行功率放大；天线接收来自放大器23，频率为f′_m的电载波信号，并以电磁波的形式辐射出去。在用户侧的接收终端（不是接收端），M进制的QAM信号被解调还原成数字基带信号。

在本发明实施例中，毫米波可以承载高速数据信息，在通信和军事上有重要用途，但作为一种高频电磁波，毫米波在大气环境下的传播距离有限。本发明通过光生毫米波方法将毫米波通信和光纤通信有机地结合起来，极大地扩展了毫米波的传播范围。特别是本发明提出的采用远程外差法产生高频毫米波的方法，具有重要的应用价值。因为目前产生高频毫米波的方法主要有2种。一是在电域里通过多次上变频产生，恢复出毫米波所承载的信息时在接收端再通过多次下变频得到，二是在接收端放置本征激光器和光锁相环，再通过光电探测器差拍效应得到毫米波。第一种方法，需要用到许多电子元器件，电域处理复杂。第二种方法，需要在接收端安置一套激光器和光锁相环，不仅增加了成本，而且相位的锁定要和接收到的光信号严格匹配，一旦锁定不精确，将影响到所产生毫米波的质量。本发明既避免了电域里的复杂处理，也无需使用本征激光器和光锁相环，产生毫米波质量良好，过程简单高效，且有效地扩展了毫米波的传播距离，具有重要的理论和应用价值。

图3示出了本发明实施例提供的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置应用实例的解调星座图，由于QAM是一种矢量信号调制方式，所以对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，并以此来衡量接收到QAM信号的质量。在发送端64QAM星座图为64个点。由图3可以看到，以10Gbit/s的数字基带信号在发送端被转换成64QAM的光矢量信号格式，经过35公里的传输距离，在接收端，尽管每个点的弥散方向性不尽相同，但64个点的弥散范围都很小，这说明原始的数字基带信号完全可以被高质量地解调出来。在经过从发送端到接收端35公里的光纤信道传输后，我们依然可以在接收端解调恢复出质量良好的10Gbit/s的高速数字基带信号。35公里的传输距离对于绝大多数毫米波通信应用而言已经足够，并且如果我们采取5Gbit/s，16QAM的方式，有效传输距离可以达到200公里以上。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，包括通过光纤连接的发送装置和接收装置，其特征在于，所述发送装置包括：

激光器，用于出射激光；

第一MZM调制器，输入端连接至所述激光器的输出端，控制端连接微波震荡源，用于将所述激光和微波震荡源调制后输出上、下边带光信号；

光纤光栅，输入端连接至所述第一MZM调制器的输出端，用于使得所述上边带光信号通过；

光带通滤波器，输入端连接至所述光纤光栅的第一输出端，用于使得所述下边带光信号通过；

矢量波形发生器，输入端接收数字基带信号，用于将数字基带信号分成两路后输出；

光调制装置，输入端连接至所述光纤光栅的第二输出端，所述光调制装置的第一控制端连接至所述矢量波形发生器的第一输出端，所述光调制装置的第二控制端连接至所述矢量波形发生器的第二输出端，用于对所述光纤光栅输出的上边带光信号进行调制后输出携带有数字基带信息的QAM光信号；以及

第二光耦合器，第一输入端连接至所述光调制装置的输出端，第二输入端连接至所述光带通滤波器的输出端，用于将所述下边带光信号与所述携带有数字基带信息的QAM光信号耦合至光纤中。

2.如权利要求1所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述接收装置包括：

光电探测器，输入端连接光纤，用于将接收的光信号转换成电信号；

带通滤波器，输入端连接至所述光电探测器的输出端，用于使得所述电信号中设定频率的载波信号通过；

放大器，输入端连接至所述带通滤波器的输出端，用于对通过的载波信号进行功率放大；

天线，连接至所述放大器的输出端，将设定频率的电载波信号以电磁波的形式辐射。

3.如权利要求2所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述设定频率为发送端上边带光信号的频率与下边带光信号的频率之差。

4.如权利要求2或3所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述上边带光信号的频率与下边带光信号的频率之差为所述微波震荡源频率的2倍。

5.如权利要求1所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述光调制装置包括：

第一分光器，其输入端作为所述光调制装置的输入端，用于将所述上边带光信号以等功率分成两路；

第二MZM调制器，输入端连接至所述第一分光器的第一输出端，所述第二MZM调制器的控制端作为所述光调制装置的第一控制端，用于将所述第一分光器输出的一路光信号进行调制；

第三MZM调制器，输入端连接至所述第一分光器的第二输出端，所述第三MZM调制器的控制端作为所述光调制装置的第二控制端，用于将所述第一分光器输出的另一路光信号进行调制；

移相器，输入端连接至所述第三MZM调制器的输出端，用于将调制后的另一路光信号进行π/2移相处理；

第一光耦合器，第一输入端连接至所述第二MZM调制器的输出端，所述第一光耦合器的第二输入端连接至所述移相器的输出端，所述第一光耦合器的输出端作为所述光调制装置的输出端，用于将经过调制的一路光信号与移相π/2的另一路光信号进行耦合后输出所述携带有数字基带信息的QAM光信号。

6.如权利要求5所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述第一分光器、第二MZM调制器、第三MZM调制器、移相器和第一光耦合器集成一体形成所述光调制装置。

7.如权利要求1所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述光矢量信号为M进制正交振幅调制光矢量信号，M=2^2N，N为比特数目，N为大于等于1的正整数。

8.一种光载无线通信系统，包括QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置，其特征在于，所述QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置为权利要求1-7任一项所述的QAM光矢量信号产生及远程外差探测装置。

Images