CN106559142B - 光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源 - Google Patents

光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源，光发射装置包括的光发射模块包括光载波产生模块，用于产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；电光调制器，用于将基带信号调制至第一调制光载波上，生成第一路光信号；低频段微波源，用于产生微波信号，微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；频率精调器，用于将微波信号调制至第二调制光载波上，生成第二路光信号；光射频发射模块，用于将第一路光信号和第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射，在该方案中，微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位，提高了调节精度，这样，可以在任意频点发射射频载波信号。

Description

光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源
本申请通过引用将在先申请201510624638.7的全部内容包含在本申请中。
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源。
背景技术
随着无线通信技术的发展，带宽、载波频率不断提高，以传统的电学方式产生60GHz～100GHz的本振信号需要经过多次倍频，电路结构复杂且功耗巨大，尤其在支持多通道通信系统时，为保证载波相干性需对本振信号多次功分、放大，复杂度较高，因此，随着高频(30GHz以上)光通信系统复杂度的不断增加，急需寻找一种降低复杂度的光通信系统。
目前的光通信系统主要采用如下几种技术：
一种为光生毫米波技术：激光源输出的单音光频率为ω0的光载波，该光载波输入到MZM(Mach-Zehnder Modulator，马赫曾德尔调制器)的输入端，与此同时，外部提供一个频率为ωm的本振信号也输入到MZM中，通过对MZM的适当偏置，MZM的输出信号变为频率分别为ω0-ωm和ω0+ωm的两根光谱线。将MZM输出的这两根光谱线输入EDFA(Erbium-dopedOptical Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)当中，对光功率进行放大，再将EDFA的输出信号输入到光纤中，实现光信号的远距离传送；光纤的输出端连接到一个光电探测器件PD(Photo Diode，光电二极管)之中，经PD拍频生成频率为2ωm的射频载波信号，再对该信号放大、滤波，最终由天线发射出去；
另一种为硅光-微纳光频梳技术，泵浦源输出的单音光信号进入到微纳谐振腔中，产生级联受激布里渊震荡，微纳谐振腔半径保证自由频谱范围与布里渊频偏一致，从而在udisk的输出端产生等间隔光谱线。
但是，目前采用上述两种技术的光通信系统产生的光信号的频率的调整能力有限，调频精度较低，一般都是GHz等级的调节，无法实现类似MHz或KHz等级的调节。
发明内容
本发明实施例提供光发射、光接收装置及方法、毫米波的生成方法及本振源，用以解决现有技术中存在的调节精度较低的问题。
第一方面，提供一种光发射模块，包括：
光载波产生模块，用于产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
电光调制器，用于将基带信号调制至所述第一调制光载波上，生成第一路光信号；
低频段微波源，用于产生微波信号，所述微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
频率精调器，用于将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，生成第二路光信号；
光射频发射模块，用于将所述第一路光信号和所述第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述光载波产生模块包括泵浦激光源，用于产生初始调制光载波；
所述光载波产生模块还包括微纳谐振腔、阵列波导光栅，其中：
所述微纳谐振腔，用于将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述阵列波导光栅，用于对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
结合第一方面，或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述频率精调器将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上时，具体为：
所述频率精调器采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上。
第二方面，提供一种光发射机，包括如第一方面，或者第一方面的第一种至第二种可能的实现方式所述的至少一个光发射模块和至少一个光电探测器，所述至少一个光电探测器的数量与所述至少一个光发射模块的数量相同；所述至少一个光发射模块中的每个光发射模块分别与一个光电探测器相对应，所述至少一个光发射模块中的任意两个不同的光发射模块分别对应的光电探测器不同；
所述光电探测器，用于将对应的光发射模块发射的光信号拍频为射频载波信号进行发送。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述光发射机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光发射模块中的任意一光发射模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光发射模块均不相同，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，用于对对应的光发射模块的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
结合第二方面，或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述光发射机还包括模拟波束成形网络模块，用于将所述N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
第三方面，提供一种光接收模块，包括：
光射频接收模块，用于接收射频载波信号；
光载波产生模块，用于产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
低频段微波源，用于产生微波信号，所述微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
频率精调器，用于将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，生成光信号；
光电探测器，用于对所述光信号和所述第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
所述光射频接收模块还用于，根据所述本振信号对所述射频载波信号进行频率调整。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述光载波产生模块包括泵浦激光源，用于产生初始调制光载波；
所述光载波产生模块还包括微纳谐振腔和阵列波导光栅，其中：
所述微纳谐振腔，用于将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述阵列波导光栅，用于对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
结合第三方面，或者第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述频率精调器将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上时，具体为：
所述频率精调器采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上。
第四方面，提供一种光接收机，包括如第三方面，或者第三方面的第一种至第二种可能的实现方式任一项所述的至少一个光接收模块。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述光接收机包括N个光接收模块，所述N大于或者等于2；
所述光接收机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光接收模块中的任意一光接收模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光接收模块均不相同，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，用于对对应的光接收模块的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
结合第四方面，或者第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光接收机还包括模拟波束成形网络模块，用于将所述N个光接收模块中的至少两个光接收模块接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
第五方面，提供一种光信号发送方法，包括：
光发射模块产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
所述光发射模块将基带信号调制至所述第一调制光载波上，生成第一路光信号；
所述光发射模块产生微波信号，所述微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
所述光发射模块将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，生成第二路光信号；
所述光发射模块将所述第一路光信号和所述第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，所述光发射模块产生调制光载波，包括：
所述光发射模块产生初始调制光载波；
所述光发射模块产生初始调制光载波之后，将基带信号调制至所述第一调制光载波上之前，还包括：
所述光发射模块将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述光发射模块对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
结合第五方面，或者第五方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光发射模块将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，包括：
所述光发射模块采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上。
第六方面，提供一种射频载波信号发送方法，应用于光发射机，所述光发射机包括至少一个光发射模块和至少一个光电探测器，其中，所述至少一个光电探测器的数量与所述至少一个光发射模块的数量相同；所述至少一个光发射模块中的每个光发射模块分别与一个光电探测器相对应，所述至少一个光发射模块中的任意两个不同的光发射模块分别对应的光电探测器不同；
所述至少一个光发射模块中的任意一光发射模块采用如第五方面，及第五方面的第一种或者第二种可能的实现方式任一项所述的方法的发送光信号；
所述光电探测器将接收到的所述光信号拍频为射频载波信号进行发送。
结合第六方面，在第一种可能的实现方式中，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；所述光发射机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光发射模块中的任意一光发射模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光发射模块均不相同；
所述方法还包括：
所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光发射模块的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
结合第六方面，或者第六方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述方法还包括：
所述光发射机包括的模拟波束成形网络模块将所述N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
第七方面，提供一种射频载波接收方法，所述光接收模块接收射频载波信号；
所述光接收模块产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
所述光接收模块产生微波信号，所述微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
所述光接收模块将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，生成光信号；
所述光接收模块对所述光信号和所述第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
所述光接收模块根据所述本振信号对所述射频载波信号进行频率调整
结合第七方面，在第一种可能的实现方式中，所述光接收模块产生调制光载波，包括：
所述光接收模块产生初始调制光载波；
所述光接收模块产生初始调制光载波之后，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上之前，还包括：
所述光接收模块将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述光接收模块对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
结合第七方面，或者第七方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光接收模块将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，包括：
所述光接收模块采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上。
第八方面，提供一种射频载波信号接收方法，应用于光接收机，所述光接收机采用如第七方面，或者第七方面的第一种至第二种可能的实现方式的任一项所述的方法。
结合第八方面，在第一种可能的实现方式中，所述光接收机包括N个光接收模块，所述N大于或者等于2；所述光接收机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光接收模块中的任意一光接收模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光接收模块均不相同；
所述方法还包括：
所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光接收模块的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
结合第八方面，或者第八方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述光接收机包括的模拟波束成形网络模块，将所述N个光接收模块中的至少两个光接收模块接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
第九方面，提供一种毫米波本振源，包括：
泵浦激光源，用于产生第一光载波；
光学微谐振腔，用于将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
光学滤波器，用于对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
光电探测器，用于对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
结合第九方面，在第一种可能的实现方式中，所述光学微谐振腔包括微环谐振腔、微盘谐振腔或微球谐振腔。
结合第九方面，或者第九方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述光学滤波器包括阵列波导光栅AWG、布拉格光栅滤波器或光学薄膜滤波器。
结合第九方面，或者第九方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述光学滤波器具体包括：
阵列波导光栅AWG，用于分离出所述等频率间隔的光载波中每个频率的第二光载波；
2x1AWG，用于根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成所述第二载波对。
结合第九方面，或者第九方面的第一种至第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述毫米波本振源还包括：
光学放大器，该光学放大器设置于所述光学滤波器和所述光电探测器之间，用于放大所述第二光载波的光功率。
结合第九方面，或者第九方面的第一种至第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述毫米波本振源还包括：
光学环形器，该光学环形器设置于所述泵浦激光源和所述光学微谐振腔之间，用于将所述泵浦激光源输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔，并将所述光学微谐振腔反射回来的光载波从设定的端口输出。
第十方面，提供一种毫米波的生成方法，包括：
产生单一频率的第一光载波；
将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
结合第十方面，在第一种可能的实现方式中，所述将所述第二光载波两两组合形成第二载波对包括：
根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成第二载波对。
结合第十方面，或者第十方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频之前，还包括放大所述第二光载波的光功率。
本发明实施例中，公开了一种光发射模块，包括光载波产生模块，用于产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；电光调制器，用于将基带信号调制至第一调制光载波上，生成第一路光信号；低频段微波源，用于产生微波信号，微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；频率精调器，用于将微波信号调制至第二调制光载波上，生成第二路光信号；光射频发射模块，用于将第一路光信号和第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射；在该方案中，低频段微波源产生的微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位，提高了调节精度，这样，光发射模块可以在任意频点发射射频载波信号；
本发明实施例还给出一种光接收模块：包括光射频接收模块，用于接收射频载波信号；光载波产生模块，用于产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；低频段微波源，用于产生微波信号，微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；频率精调器，用于将微波信号调制至第一调制光载波上，生成光信号；光电探测器，用于对光信号和第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；光射频接收模块还用于，根据本振信号对射频载波信号进行频率调整，在该方案中，低频段微波源产生的微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位，提高了调节精度，这样，光接收模块可以在任意频点接收射频载波信号。
附图说明
图1A为本发明实施例中光发射模块的示意图；
图1B为本发明实施例中光载波产生模块的一种示意图；
图1C为本发明实施例中光发射机的一种示意图；
图1D为本发明实施例中光发射机的另一种示意图；
图1E为本发明实施例中光发射机的另一种示意图；
图1F为本发明实施例中光发射机的另一种示意图；
图1G为本发明实施例中光发射机的另一种示意图；
图2A为本发明实施例中光接收模块的一种示意图；
图2B为本发明实施例中光载波产生模块的示意图；
图2C为本发明实施例中光接收机的一种示意图；
图2D为本发明实施例中光接收机的另一种示意图；
图2E为本发明实施例中光接收机的另一种示意图；
图2F为本发明实施例中光接收机的另一种示意图；
图2G为本发明实施例中光接收机的另一种示意图；
图3为本发明实施例中光信号发送方法的流程图；
图4为本发明实施例中射频载波信号发送方法的流程图；
图5为本发明实施例中射频载波信号接收方法的流程图；
图6为本发明实施例中一种毫米波本振源的结构示意图；
图7为本发明实施例中一种毫米波本振源的另一种示意图；
图8为本发明实施例中一种毫米波本振源的另一种示意图；
图9为本发明实施例中一种毫米波的生成方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字母“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本发明优选的实施方式进行详细说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1A所示，本发明实施例中，提出了一种光发射模块10，包括：
光载波产生模块100，用于产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
电光调制器110，用于将基带信号调制至第一调制光载波上，生成第一路光信号；
低频段微波源120，用于产生微波信号，微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
频率精调器130，用于将微波信号调制至第二调制光载波上，生成第二路光信号；
光射频发射模块140，用于将第一路光信号和第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
本发明实施例中，可选的，光载波产生模块100包括泵浦激光源1，用于产生初始调制光载波。
为了产生任意数量的等间隔激的调制光载波(最多可达上百根)，且提高输出的调制光载波的性能，可选的，光载波产生模块100还包括微纳谐振腔2和阵列波导光栅3，如图1B所示，其中：
微纳谐振腔2，用于将初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
阵列波导光栅3，用于对等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波。
这样，采用包括泵浦激光源1、微纳谐振腔2和阵列波导光栅3的光载波产生模块100，就能够产生任意数量的等间隔调制光载波(最多可达上百根)，且输出的调制光载波具有线宽窄、噪声低等特性。
本发明实施例中，以MHz或者KHz为频率调整的单位，指的是进行频率调整时，频率的变化可以以MHz或者KHz为变化幅度。
进一步的，为了降低成本，泵浦激光源1、微纳谐振腔2可以采用硅基。
当然，也可以采用其他形式的光载波产生模块100，在此不再进行详述。
本发明实施例中，频率精调器130将微波信号调制至第二调制光载波上时，可选的，可以采用如下方式：
频率精调器130采用MZM，将微波信号调制至第二调制光载波上。
参阅图1C所示，本发明实施例中，提出了一种光发射机，包括至少一个光发射模块10和至少一个光电探测器11，至少一个光电探测器11的数量与至少一个光发射模块10数量相同，至少一个光发射模块10中的每个光发射模块10分别与一个光电探测器11相对应，至少一个光发射模块10中的任意两个不同的光发射模块10分别对应的光电探测器11不同，至少一个光发射模块10中的任意一光发射模块10产生的光信号发射至所对应的光电探测器11；
光电探测器11，用于将对应的光发射模块发射的光信号转换为射频载波信号进行发送。
进一步的，为了限制空口所占用的带宽，光发射机还包括与至少一个光发射模块数量相同的射频滤波器12，至少一个光发射模块10中的每个光发射模块10分别与一个射频滤波器12对应，至少一个光发射模块10中的任意两个不同的光发射模块10分别对应的射频滤波器12不同，射频滤波器12用于滤除射频载波信号域的镜像信号，参阅图1D所示。
进一步的，为了保证覆盖，使射频载波信号传输的更远；光发射机还包括与至少一个光发射模块数量相同的功率放大器13，至少一个光发射模块10中的每个光发射模块10分别与一个功率放大器13对应，至少一个光发射模块10中的任意两个不同的光发射模块10分别对应的功率放大器13不同，功率放大器13用于对输入的射频信号进行放大，参阅图1E所示。
本发明实施例中提及的光发射机可以为单通道光发射机，即光发射机包括一个光发射模块，或者，为了获得分集收益，及利用多通道的MIMO(Multiple Input MultipleOutput，多入多出技术)优势，光发射机也可以为多通道光发射机，即光发射机包括至少两个光发射模块。
本发明实施例中，当光发射机为多通道光发射机时，即光发射机包括N个光发射模块，N大于或者等于2；进一步的，为了使至少两个光射频发射模块140发射的光信号通过光电探测器11产生的射频载波信号在空间形成的波束都能够指向同一个目标方向，进而使得信号增强，传播距离更远，参阅图1F所示，光发射机还包括至少两个模拟移相单元150，至少两个模拟移相单元150中的任意一模拟移相单元150与N个光发射模块10中的任意一光发射模块10相对应，至少两个模拟移相单元150中的任意两个不同的模拟移相单元150所对应的光发射模块10均不相同，至少两个模拟移相单元150中的任意一模拟移相单元150，用于对对应的光发射模块10的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
本发明实施例中，模拟移相单元150具体是通过对基带信号进行延时而实现相位调整的，为比较成熟的技术，在此不再进行详细描述。
当然，为了使至少两个光射频发射模块140发射的光信号通过光电探测器11产生的射频载波信号在空间形成的波束都能够指向同一个目标方向，进而使得信号增强，传播距离更远，也可以采用如下方式，参阅图1G所示，光发射机还包括模拟波束成形网络模块14，用于将N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
模拟波束成形网络模块14，与模拟移相单元150可以同时存在于光发射机中，当然，为了避免光发射机的复杂度，光发射机在包括模拟移相单元150时，可以不包括模拟波束成形网络模块14，或者，在包括模拟波束成形网络模块14时，不包括模拟移相单元150。
在该方案中，先通过设置光载波产生模块100的频率间隔进行频点粗调，再通过外置低频段微波源120进行频率精调，提高调解精度，从而达到载波频点的全频段覆盖。
下面对单通道的光发射机发射射频载波信号的过程进行举例说明。
泵浦激光源1产生频率为f0的初始调制光载波，初始调制光载波进入微纳谐振腔2后由于受激布里渊振荡，产生一系列等频率间隔fr的调制光载波，微纳谐振腔2将等频率间隔fr的调制光载波输出至阵列波导光栅3，阵列波导光栅3将等频率间隔fr的调制光载波在频域上进行分离，得到至少两个调制光载波，其中，取频率为fn的调制光载波为第一调制光载波，频率为fm的调制光载波为第二调制光载波，fm和fn之间的频率差值为(n-m)fr。
将基带信号通过电光调制器110调制到第一调制光载波上，低频段微波源120产生的微波信号通过频率精调器130调制到第二调制光载波上，设低频段微波源产生的微波信号的频率为fk，通过频率精调器130的偏置，使频率精调器130的输出第二路光信号的频率为fm-fk和fm+fk，第一路光信号和第二路光信号经过光射频发射模块140合成第三路光信号，光射频发射模块140将第三路光信号发射至光电探测器11，第三路光信号经过光电探测器11的拍频作用，获得射频载波信号频率为fn-fm-fk和fn-fm+fk的射频载波信号，射频滤波器12将射频载波信号中频率为fn-fm-fk射频载波信号滤除，最终得到发射的射频载波信号的频率为fn-fm+fk＝(n-m)fr+fk，并将滤波后的第一射频载波信号通过功率放大器13进行功率放大后由天线发出。
下面对多通道光发射机发射射频载波信号的过程进行举例说明。
泵浦激光源1产生频率为f0的初始调制光载波，初始调制光载波进入微纳谐振腔2后由于受激布里渊振荡，产生一系列等频率间隔fr的调制光载波，微纳谐振腔2将等频率间隔fr的调制光载波输出至阵列波导光栅3，阵列波导光栅3将等频率间隔fr的调制光载波在频域上进行分离，得到至少两个调制光载波，其中，取频率分别为f0～f7的8个调制光载波，并将这8个调制光载波两两配对：f0-f2，f1-f3，f4-f6，f5-f7,，配对调制光载波之间的频率差值均为为2fr。
以f0-f2处理这一对调制光载波为例，将经过模拟移相单元150相位调整后的基带信号，通过电光调制器110调制到频率为f0的第一调制光载波上，低频段微波源120产生的微波源信号通过频率精调器130调制到频率为f2的第二调制光载波上，设微波源信号的频率为f3，通过第一频率精调器130的偏置，使频率精调器130的输出的第二路光信号的频率为f2-f3和f2+f3，第一路光信号和第二路光信号经过光射频发射模块140合成第三路光信号，光射频发射模块140将第三路光信号发射至光电探测器11，第三路光信号经过光电探测器11的拍频作用，获得频率为f0-f2-f3和f0-f2+f3的射频载波信号，通过射频滤波器12将射频载波信号中频率为fn-fm-fk射频载波信号滤除，最终得到发射的射频载波信号的频率为f0-f2+f3＝2*fr+f3，将滤波后的射频载波信号经过功率放大器13放大后进行发射。
其他配对的调制光载波的发射过程，与f0-f2处理这一对调制光载波的发射过程相同，在此不再进行一一详述。
上述描述的是光发射机的过程，在实际应用中，现有的光接收机也不能在任意频点接收射频载波信号，因此，本发明实施例，还提出一种光接收模块20，其中，如图2A所示，至少一个光接收模块20中的任意一光接收模块20包括：
光射频接收模块200，用于接收射频载波信号；
光载波产生模块210，用于产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
低频段微波源220，用于产生微波信号，微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
频率精调器230，用于将微波信号调制至第一调制光载波上，生成光信号；
光电探测器240，用于对光信号和第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
光射频接收模块200还用于，根据本振信号对射频载波信号进行频率调整。
本发明实施例中，可选的，光载波产生模块210包括泵浦激光源1，用于产生初始调制光载波。
为了产生任意数量的等间隔的调制光载波(最多可达上百根)，且提高输出的调制光载波的性能，可选的，光载波产生模块210还包括微纳谐振腔2和阵列波导光栅3，如图2B所示，其中：
微纳谐振腔2，用于将初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
阵列波导光栅3，用于对等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波。
这样，采用包括泵浦激光源1、微纳谐振腔2和阵列波导光栅3的光载波产生模块210，就能够产生任意数量的等间隔的调制光载波(最多可达上百根)，且输出的调制光载波具有线宽窄、噪声低等优点。
本发明实施例中，以MHz或者KHz为频率调整的单位，指的是进行频率调整时，频率的变化可以以MHz或者KHz为变化幅度。
进一步的，泵浦激光源1、微纳谐振腔2都可以采用硅基，降低成本。
当然，也可以采用其他形式的光载波产生模块210，在此不再进行详述。
本发明实施例中，可选的，频率精调器230将微波信号调制至第一调制光载波上时，可选的，可以采用如下方式：
频率精调器230采用MZM，将微波信号调制至第一调制光载波上。
本发明实施例中，还提出一种光接收机，包括至少一个光接收模块。
进一步的，为了压低接收链路的噪声，提高接收信号的质量，参阅图2C所示，光接收机还包括低噪声放大器21，用于对接收到的射频载波信号进行放大。
进一步的，为了便于数据的无失真采样，参阅图2D所示，光接收机还包括下变频器250，用于将射频载波信号下变频到中频或基带。
需要说明的是，下变频指的是将接收到的空间中高频射频载波信号变换到基带，其中，基带的频率较低。
进一步的，为了提高接收信号的质量，参阅图2E所示，光接收机还包括中频滤波器260，用于滤除干扰信号。
本发明实施例中提及的光接收机可以为单通道光接收机，即光接收机包括一个光接收模块，或者，也可以为多通道光接收机，即光接收机包括至少两个光接收模块。
本发明实施例中，光接收机为多通道光接收机时，即光接收机包括N个光接收模块，N大于或者等于2；此时，进一步的，为了获得多通道波束收益，参阅图2F所示，光接收机还包括至少两个模拟移相单元270，至少两个模拟移相单元270中的任意一模拟移相单元270与N个光接收模块20中的任意一光接收模块20相对应，至少两个模拟移相单元270中的任意两个不同的模拟移相单元270所对应的光接收模块20均不相同，至少两个模拟移相单元270中的任意一模拟移相单元270，用于对对应的光接收模块20的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
本发明实施例中，模拟移相单元270具体是通过对基带信号进行延时而实现相位调整的，为比较成熟的技术，在此不再进行详细描述。
当然，为了获得多通道波束收益，参阅图2G所示，光接收机还包括模拟波束成形网络模块22，用于将N个光接收模块20中的至少两个光接收模块20接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
下面对光接收机接收射频载波信号的过程进行举例说明。
泵浦激光源1产生频率为f0的初始调制光载波，初始调制光载波进入微纳谐振腔2后由于受激布里渊振荡，产生一系列等频率间隔fr的调制光载波，微纳谐振腔2将等频率间隔fr的调制光载波输出至阵列波导光栅3，阵列波导光栅3将等频率间隔fr的调制光载波在频域上进行分离，得到至少两个调制光载波，其中，取频率为f1的调制光载波为第一调制光载波，频率为f2的调制光载波为第二调制光载波，f1和f2之间的频率差值为(n-m)fr。
设低频段微波源220产生的微波信号的频率为f3，通过频率精调器230的偏置，使,频率精调器230的输出光信号的频率为f2-f3，频率精调器230将频率为f2-f3的光信号发射至光电探测器240，光电探测器240对光信号和第二调制光载波进行拍频，拍频作用获得本振信号的频率为f1-f2+f3＝(n-m)fr+f3，将该频率的本振信号发送至光射频接收模块200，光射频接收模块200还能接收到第射频载波信号，利用频率为(n-m)fr+f3的本振信号对射频载波信号进行处理，目标频点上的射频载波信号。
参阅图3所示，本发明实施例提供一种光信号发送方法，该方法的具体流程如下：
步骤300：光发射模块产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
步骤310：光发射模块将基带信号调制至第一调制光载波上，生成第一路光信号；
步骤320：光发射模块产生微波信号，微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
步骤330：光发射模块将微波信号调制至第二调制光载波上，生成第二路光信号；
步骤340：光发射模块将第一路光信号和第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
可选的，光发射模块产生调制光载波时，可以采用如下方式：
光发射模块产生初始调制光载波；
光发射模块产生初始调制光载波之后，将基带信号调制至第一调制光载波上之前，还包括：
光发射模块将初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
光发射模块对等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波。
本发明实施例中，可选的，光发射模块将微波信号调制至第二调制光载波上，可选的，可以采用如下方式：
光发射模块采用MZM，将微波信号调制至第二调制光载波上。
参阅图4所示，本发明还提出一种射频载波信号发送方法，该方法应用于光发射机，光发射机包括至少一个光发射模块和至少一个光电探测器，其中，至少一个光电探测器的数量与至少一个光发射模块的数量相同；至少一个光发射模块中的每个光发射模块分别与一个光电探测器相对应，至少一个光发射模块中的任意两个不同的光发射模块分别对应的光电探测器不同；
步骤400：至少一个光发射模块中的任意一光发射模块采用如图3所示的方法的发送光信号；
步骤410：光电探测器将接收到的光信号拍频为射频载波信号进行发送。
本发明实例中，若光发射机包括N个光发射模块，N大于或者等于2；光发射机还包括至少两个模拟移相单元，至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与N个光发射模块中的任意一光发射模块相对应，至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光发射模块均不相同；
方法还包括如下操作：
至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光发射模块的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
可选的，光发射机包括N个光发射模块，N大于或者等于2；
方法还包括如下操作：
光发射机包括的模拟波束成形网络模块将N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
参阅图5，本发明实施例还提出一种射频载波信号接收方法，具体流程如下：
步骤500：光接收模块接收射频载波信号；
步骤510：光接收模块产生调制光载波，调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
步骤520：光接收模块产生微波信号，微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
步骤530：光接收模块将微波信号调制至第一调制光载波上，生成光信号；
步骤540：光接收模块对光信号和第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
步骤550：光接收模块根据本振信号对射频载波信号进行频率调整。
可选的，光接收模块产生调制光载波时，具体为：
光接收模块产生初始调制光载波；
光接收模块产生初始调制光载波之后，将微波信号调制至第一调制光载波上之前，还包括如下操作：
光接收模块将初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
光接收模块对等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波。
本发明实施例中，光接收模块将微波信号调制至第一调制光载波上时，可选的，可以采用如下方式：
光接收模块采用MZM，将微波信号调制至第一调制光载波上。
本发明实施例还提出一种射频载波信号接收方法，该方法应用于光接收机，光接收机采用如图5所示的方法。
可选的，光接收机包括N个光接收模块，N大于或者等于2；光接收机还包括至少两个模拟移相单元，至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与N个光接收模块中的任意一光接收模块相对应，至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光接收模块均不相同；
方法还包括如下操作：
至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光接收模块的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
本发明实施例中，进一步的，方法还包括如下操作：
光接收机包括的模拟波束成形网络模块，将N个光接收模块中的至少两个光接收模块接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
参阅图6所示，基于图1C相似的结构，本发明实施例还提供一种毫米波本振源，该毫米波本振源具体包括泵浦激光源601、光学微谐振腔602、光学滤波器603和光电探测器604：
泵浦激光源601，用于产生第一光载波；
为了防止光学微谐振腔602反射的光载波对泵浦激光源601造成干扰，在该实施例中在泵浦激光源601和光学微谐振腔602之间还可以连接一个光学环形器，该光学环形器用于将所述泵浦激光源601输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔602，并将所述光学微谐振腔602反射回来的光载波从设定的端口输出。
光学微谐振腔602，用于将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
其中，该光学微谐振腔602可以是微环谐振腔、微盘谐振腔或微球谐振腔，也可以是能产生光频梳的其他结构的光学微谐振腔。
光学滤波器603，用于对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
可选的，该光学滤波器603可以是阵列波导光栅(Array Waveguide Gratings，AWG)、布拉格光栅滤波器(Fiber Brag Grating，FBG)或光学薄膜滤波器。
光电探测器604，用于对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
在该实施例中，该光电探测器604可以包括多个。
可选的，为了提高光电探测器604输出毫米波本振的功率，该实施例在该光学滤波器603和光电探测器604之间还可以连接光学放大器，用于放大所述第二光载波的光功率。
在本发明实施例中，为了实现对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对，该光学滤波器603可以通过多种方式实现，以下提供两种最优化的方式：
方式一、该光学滤波器603由一个阵列波导光栅(Array Waveguide Gratings，AWG)701和2x1阵列波导光栅702连接形成(如图7所示)，具体可以是：
阵列波导光栅701，用于分离出所述等频率间隔的光载波中每个频率的第二光载波；
2x1阵列波导光栅(AWG)702，用于根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成所述第二载波对。
通过该方式生成毫米波的实现原理是：
第二光载波经过AWG后，将第二光载波的每个频率的光载波单独提取出来，然后再通过2x1AWG将提出来的光载波两两组合，并每个光载波组合输入到光电探测器；该光电探测器对每个光载波组合中的两个光载波进行拍频，拍频后产生的毫米波的频率为光载波组合中两个光载波的频率之差。
例如：相邻两个第二光载波之间的频率间隔为△f，若2x1AWG选取了第1个第二光载波与k个第二光载波组合形成光载波组合，则拍频产生的毫米波的频率为fmm,1＝f1-fk＝(k-1)△f。由于光学微谐振腔可以产生成千上百个光载波，同样地，2x1AWG可以同时选取多个频率间隔为(k-1)△f的两个第二光载波形成光载波组合，并分别将光载波组合输入到不同的光电探测器进行拍频，从而可以实现多路输出的毫米波本振源。此外，2x1AWG也可以同时选取其他频率间隔的第二光载波进行组合后输入光电探测器进行拍频，如选取频率为fj和fj+m的两个第二光载波，拍频后便可产生频率为fmm,2＝fj-fj+m＝m△f的毫米波。因此基于该方案的本振源可以同时产生不同频率、多路输出的毫米波本振信号。
方式二、该光学滤波器603由光学滤波器阵列组成。
如图8所示，光学滤波器603为光学滤波器阵列801组成时，本发明实施例提供的一种毫米波本振源的具体结构可以是：
泵浦激光源输出单一频率光载波通过环形器802的第一端口输入后，通过第二端口输入到光学微谐振腔，而光载波输入到光学微谐振腔时会有部分光被反射回来，反射回来的光载波经过环形器802的除第一端口外的其他端口输出，使得反射会的光载波不会直接输入到泵浦激光源，从而可以避免反射光载波干扰或损坏泵浦激光源；
光学微谐振腔输出的光载波输入到光学滤波器阵列(该光学滤波器阵列可以是布拉格光栅滤波器、光学薄膜滤波器或其他光学滤波器)，该光学滤波器阵列将光载波两两组合输出；
光学滤波器阵列输出的光载波输入到光学放大器阵列803，该光学放大器阵列放大光载波的光功率，从而提高输出毫米波本振的功率。
光学滤波器阵列输出的光载波输入到光电探测器阵列进行拍频得到对应的毫米波。
本发明实施例提供的毫米波本振源是基于光学微谐振腔的毫米波本振源可以实现多频段、多路毫米波本振源输出；
并且由于光学微谐振腔输出的各光载波是相关的，因此光载波间差频产生的毫米波相噪较低；
另外，本发明实施例中通过将泵浦激光源、光学微谐振腔、AWG和光电探测器阵列集成，可有效降低本振源的尺寸和成本；该方案无需调制器，且仅需一个激光器，因此实现多路输出时成本降低。光学微谐振腔形成的光频梳梳齿间隔非常稳定，可以输出高频率稳定度的毫米波。
如图9所示，本发明实施例还提供一种毫米波的生成方法，该方法具体包括以下实现步骤：
步骤901，产生单一频率的第一光载波；
步骤902，将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
步骤903，对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
其中，因为两个第二光载波进行拍频后形成的毫米波的频率与进行拍频的两个第二光载波两两组合形成第二载波对包括：
根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成第二载波对。
步骤904，对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
为了提高生成的毫米波的光功率，在对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频之前，还包括放大所述第二光载波的光功率。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (38)

1.一种光发射模块，其特征在于，包括：
光载波产生模块，用于产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
电光调制器，用于将基带信号调制至所述第一调制光载波上，生成第一路光信号；
低频段微波源，用于产生微波信号，所述微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
频率精调器，用于将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，生成第二路光信号；
光射频发射模块，用于将所述第一路光信号和所述第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
2.如权利要求1所述的光发射模块，其特征在于，所述光载波产生模块包括泵浦激光源，用于产生初始调制光载波；
所述光载波产生模块还包括微纳谐振腔、阵列波导光栅，其中：
所述微纳谐振腔，用于将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述阵列波导光栅，用于对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
3.如权利要求1或2所述的光发射模块，其特征在于，所述频率精调器将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上时，具体为：
所述频率精调器采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上。
4.一种光发射机，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-3任一项权利要求中的光发射模块和至少一个光电探测器，所述至少一个光电探测器的数量与所述至少一个光发射模块的数量相同；所述至少一个光发射模块中的每个光发射模块分别与一个光电探测器相对应，所述至少一个光发射模块中的任意两个不同的光发射模块分别对应的光电探测器不同；
所述光电探测器，用于将对应的光发射模块发射的光信号拍频为射频载波信号进行发送。
5.如权利要求4所述的光发射机，其特征在于，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述光发射机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光发射模块中的任意一光发射模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光发射模块均不相同，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，用于对对应的光发射模块的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
6.如权利要求4或5所述的光发射机，其特征在于，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述光发射机还包括模拟波束成形网络模块，用于将所述N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
7.一种光接收模块，其特征在于，包括：
光射频接收模块，用于接收射频载波信号；
光载波产生模块，用于产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
低频段微波源，用于产生微波信号，所述微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
频率精调器，用于将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，生成光信号；
光电探测器，用于对所述光信号和所述第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
所述光射频接收模块还用于，根据所述本振信号对所述射频载波信号进行频率调整。
8.如权利要求7所述的光接收模块，其特征在于，所述光载波产生模块包括泵浦激光源，用于产生初始调制光载波；
所述光载波产生模块还包括微纳谐振腔和阵列波导光栅，其中：
所述微纳谐振腔，用于将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述阵列波导光栅，用于对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
9.如权利要求7或8所述的光接收模块，其特征在于，所述频率精调器将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上时，具体为：
所述频率精调器采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上。
10.一种光接收机，其特征在于，包括至少一个如权利要求7-9任一项权利要求中的光接收模块。
11.如权利要求10所述的光接收机，其特征在于，所述光接收机包括N个光接收模块，所述N大于或者等于2；
所述光接收机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光接收模块中的任意一光接收模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光接收模块均不相同，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，用于对对应的光接收模块的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
12.如权利要求10或11所述的光接收机，其特征在于，所述光接收机包括N个光接收模块，所述光接收机还包括模拟波束成形网络模块，用于将所述N个光接收模块中的至少两个光接收模块接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
13.一种光信号发送方法，其特征在于，包括：
光发射模块产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
所述光发射模块将基带信号调制至所述第一调制光载波上，生成第一路光信号；
所述光发射模块产生微波信号，所述微波信号以MHz或者KHz为频率调整的单位；
所述光发射模块将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，生成第二路光信号；
所述光发射模块将所述第一路光信号和所述第二路光信号合并为第三路光信号，并将第三路光信号发射。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述光发射模块产生调制光载波，包括：
所述光发射模块产生初始调制光载波；
所述光发射模块产生初始调制光载波之后，将基带信号调制至所述第一调制光载波上之前，还包括：
所述光发射模块将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述光发射模块对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述光发射模块将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上，包括：
所述光发射模块采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第二调制光载波上。
16.一种射频载波信号发送方法，其特征在于，应用于光发射机，所述光发射机包括至少一个光发射模块和至少一个光电探测器，其中，所述至少一个光电探测器的数量与所述至少一个光发射模块的数量相同；所述至少一个光发射模块中的每个光发射模块分别与一个光电探测器相对应，所述至少一个光发射模块中的任意两个不同的光发射模块分别对应的光电探测器不同；
所述至少一个光发射模块中的任意一光发射模块采用如权利要求13-15任一项所述的方法的发送光信号；
所述光电探测器将接收到的所述光信号拍频为射频载波信号进行发送。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；所述光发射机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光发射模块中的任意一光发射模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光发射模块均不相同；
所述方法还包括：
所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光发射模块的基带信号进行相位调整，使得进行相位调整后的基带信号合成得到的信号指向目标方向。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述光发射机包括N个光发射模块，所述N大于或者等于2；
所述方法还包括：
所述光发射机包括的模拟波束成形网络模块将所述N个光发射模块中的至少两个光发射模块产生的射频载波信号进行相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
19.一种射频载波信号接收方法，其特征在于，包括：
光接收模块接收射频载波信号；
所述光接收模块产生调制光载波，所述调制光载波包括第一调制光载波和第二调制光载波；
所述光接收模块产生微波信号，所述微波信号以MHz或者以KHz为频率调整的单位；
所述光接收模块将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，生成光信号；
所述光接收模块对所述光信号和所述第二调制光载波进行拍频，产生本振信号；
所述光接收模块根据所述本振信号对所述射频载波信号进行频率调整。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述光接收模块产生调制光载波，包括：
所述光接收模块产生初始调制光载波；
所述光接收模块产生初始调制光载波之后，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上之前，还包括：
所述光接收模块将所述初始调制光载波调整为等频率间隔的调制光载波；
所述光接收模块对所述等频率间隔的调制光载波进行频域上的分离，分离得到的调制光载波包括所述第一调制光载波和所述第二调制光载波。
21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述光接收模块将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上，包括：
所述光接收模块采用马赫曾德尔调制器MZM，将所述微波信号调制至所述第一调制光载波上。
22.一种射频载波信号接收方法，其特征在于，应用于光接收机，所述光接收机采用如权利要求19-21任一项权利要求所述的方法。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述光接收机包括N个光接收模块，所述N大于或者等于2；所述光接收机还包括至少两个模拟移相单元，所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元与所述N个光接收模块中的任意一光接收模块相对应，所述至少两个模拟移相单元中的任意两个不同的模拟移相单元所对应的光接收模块均不相同；
所述方法还包括：
所述至少两个模拟移相单元中的任意一模拟移相单元，对对应的光接收模块的本振信号进行相位调整，使得利用进行相位调整后的本振信号进行频率调整的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
24.如权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述光接收机包括N个光接收模块，所述方法还包括：
所述光接收机包括的模拟波束成形网络模块，将所述N个光接收模块中的至少两个光接收模块接收到的射频载波信号进行移相位调整，使得相位调整后的射频载波信号合成得到的信号指向目标方向。
25.一种毫米波本振源，其特征在于，包括：
泵浦激光源，用于产生第一光载波；
光学微谐振腔，用于将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
光学滤波器，用于对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
光电探测器，用于对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
26.如权利要求25所述的毫米波本振源，其特征在于，所述光学微谐振腔包括微环谐振腔、微盘谐振腔或微球谐振腔。
27.如权利要求25或26所述的毫米波本振源，其特征在于，所述光学滤波器包括阵列波导光栅AWG、布拉格光栅滤波器或光学薄膜滤波器。
28.如权利要求25或26所述的毫米波本振源，其特征在于，所述光学滤波器具体包括：
阵列波导光栅AWG，用于分离出所述等频率间隔的光载波中每个频率的第二光载波；
2x1AWG，用于根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成所述第二载波对。
29.如权利要求25或26任一所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学放大器，该光学放大器设置于所述光学滤波器和所述光电探测器之间，用于放大所述第二光载波的光功率。
30.如权利要求27所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学放大器，该光学放大器设置于所述光学滤波器和所述光电探测器之间，用于放大所述第二光载波的光功率。
31.如权利要求28所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学放大器，该光学放大器设置于所述光学滤波器和所述光电探测器之间，用于放大所述第二光载波的光功率。
32.如权利要求25或26或30或31任一所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学环形器，该光学环形器设置于所述泵浦激光源和所述光学微谐振腔之间，用于将所述泵浦激光源输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔，并将所述光学微谐振腔反射回来的光载波从设定的端口输出。
33.如权利要求27所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学环形器，该光学环形器设置于所述泵浦激光源和所述光学微谐振腔之间，用于将所述泵浦激光源输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔，并将所述光学微谐振腔反射回来的光载波从设定的端口输出。
34.如权利要求28所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学环形器，该光学环形器设置于所述泵浦激光源和所述光学微谐振腔之间，用于将所述泵浦激光源输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔，并将所述光学微谐振腔反射回来的光载波从设定的端口输出。
35.如权利要求29所述的毫米波本振源，其特征在于，所述毫米波本振源还包括：
光学环形器，该光学环形器设置于所述泵浦激光源和所述光学微谐振腔之间，用于将所述泵浦激光源输出的第一光载波输入到所述光学微谐振腔，并将所述光学微谐振腔反射回来的光载波从设定的端口输出。
36.一种毫米波的生成方法，其特征在于，包括：
产生单一频率的第一光载波；
将所述第一光载波调整为等频率间隔的光载波；
对所述等频率间隔的光载波进行频域上的分离，分离得到的设定数量的第二光载波，并将所述第二光载波两两组合形成第二载波对；
对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频，拍频后形成与每个所述第二载波对对应的毫米波；其中，所述每个毫米波的频率为对应的第二载波对中两个第二光载波的频率之差。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述将所述第二光载波两两组合形成第二载波对包括：
根据所述毫米波的频率，将所述第二光载波两两组合形成第二载波对。
38.如权利要求36或37所述的方法，其特征在于，对每个所述第二载波对中的两个第二光载波进行拍频之前，还包括放大所述第二光载波的光功率。
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