CN112448767A - 多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法 - Google Patents

多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法 Download PDF

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CN112448767A CN202011262426.6A CN202011262426A CN112448767A CN 112448767 A CN112448767 A CN 112448767A CN 202011262426 A CN202011262426 A CN 202011262426A CN 112448767 A CN112448767 A CN 112448767A
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陈凯荣
王琳
吴幸雷
刘文兵
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冯新焕
张杰君
曹元�
张军
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Abstract

本发明提供了一种多倍频程微波传输装置，包括：光源，用于产生并输出光载波；信号调制器，包括第一路调制单元和第二路调制单元，第一路调制单元用于接收光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将待传输微波信号调制到光载波上，以形成第一光信号，第二路调制单元用于接收光载波，并对光载波的偏振方向进行旋转，以形成偏振方向与第一光信号正交的第二光信号；光起偏器，用于接收第一光信号和第二光信号，并对第一光信号和第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号，光起偏器的偏振化方向与第一光信号或第二光信号的偏振方向之间具有夹角；光电探测器，用于将第三光信号转换为电信号。本发明还提供了一种多倍频程微波传输方法。

Description

多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法
技术领域
本发明属于信号传输技术领域，具体地讲，涉及一种多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法。
背景技术
多倍频程微波传输链路是一种重要的微波传输手段。因其具有较大的SFDR，可使得宽带微波信号在多倍频程的状态下进行高线性传输，在天线远置系统、有线电视系统、无线通信系统和军用雷达系统中都有广泛的应用。例如在通信系统中，采用多倍频程链路进行微波信号的传输意味着更大的传输容量；在雷达系统中，多倍频程微波传输可实现更高的分辨率。
在多倍频程微波传输链路中，随着输入的信号的带宽的增大，在信号的工作带宽内除了存在由三阶交调失真(IMD3)主导的三阶失真项，还会存在由二阶交调失真(IMD2)和二次谐波失真(SHD)主导的二阶失真项，且难以用滤波器滤除；此外，IMD2和SHD会比IMD3更加急剧的恶化系统的SFDR，当微波传输链路工作在多倍频程的传输状态下，虽然链路的工作带宽能够增大，却会降低系统的SFDR。因此，如何同时抑制IMD2、SHD和IMD3来增大SFDR成为多倍频程微波传输链路需要攻克的难点。
微波光子技术可以在光域上完成微波信号的传输，同时具有抗电磁干扰、大带宽、低损耗、与光通信技术兼容等优势，已被广泛的用来进行微波信号的传输，实现微波光子传输链路。在微波光子传输链路中，同样可以实现多倍频程的微波信号传输，且目前已有相关许多技术被提出。然而，在这些技术中，往往会使用到平衡探测器，用来抵消IMD2和SHD；或使用宽带射频器件在电域上进行一些信号处理，如射频混合电桥、射频衰减器等。这不仅会增加系统的成本和结构复杂度、限制系统的带宽、更会因为这些器件的频率相关特性，使得链路抑制IMD2和SHD的能力会随着输入信号的频率的变化而变化，无法实现较大SFDR的多倍频程微波光子传输链路。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明提供了一种装置结构被简化的多倍频程微波传输装置和多倍频程微波传输方法。
根据本发明的实施例的一方面提供的多倍频程微波传输装置包括：光源、信号调制器、光起偏器和光电探测器，所述信号调制器包括第一路调制单元和第二路调制单元；所述光源用于产生并输出光载波；所述第一路调制单元用于接收所述光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将所述待传输微波信号调制到所述光载波上，以形成第一光信号；所述第二路调制单元用于接收所述光载波，并对所述光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号；其中，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振方向正交；所述光起偏器用于接收所述第一光信号和所述第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号；所述光电探测器用于将所述第三光信号转换为电信号。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述信号调制器包括双偏振马赫-曾德尔调制器。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述第一路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器；和/或，所述第二路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器以及90度偏振旋转器；和/或，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还包括将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路作为光输出的偏振态合束器。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述光起偏器的偏振化方向与所述第一光信号或所述第二光信号的偏振方向之间具有夹角，且所述夹角满足下面的式子1，
Figure BDA0002775067950000021
其中，θ表示所述夹角，a表示所述第一路调制单元由所述第一偏置电压引入的光相位。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输装置的一个示例中，所述光相位满足下面的式子2，
[2] a＝πVb/Vπ
其中，Vb表示所述第一偏置电压，Vπ表示所述第一路调制单元的半波电压。
根据本发明的实施例的另一方面提供的多倍频程微波传输方法包括：利用光源产生并输出光载波；利用信号调制器的第一路调制单元接收所述光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将所述待传输微波信号调制到所述光载波上，以形成第一光信号；利用所述信号调制器的第二路调制单元接收所述光载波，并对所述光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号；其中，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振方向正交；利用光起偏器接收所述第一光信号和所述第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号；利用光电探测器将所述第三光信号转换为电信号。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输方法的一个示例中，所述信号调制器包括双偏振马赫-曾德尔调制器。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输方法的一个示例中，所述第一路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器；和/或，所述第二路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器以及90度偏振旋转器；和/或，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还包括将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路作为光输出的偏振态合束器。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输方法的一个示例中，所述光起偏器的偏振化方向与所述第一光信号或所述第二光信号的偏振方向之间具有夹角，且所述夹角满足下面的式子1，
Figure BDA0002775067950000031
其中，θ表示所述夹角，a表示所述第一路调制单元由所述第一偏置电压引入的光相位。
在上述一方面提供的多倍频程微波传输方法的一个示例中，所述光相位满足下面的式子2，
[2] a＝πVb/Vπ
其中，Vb表示所述第一偏置电压，Vπ表示所述第一路调制单元的半波电压。
有益效果：根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置能够对多倍频程的微波信号进行高线性度的传输。
进一步地，采用根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对微波信号进行传输后，传输后的微波信号失真分量小，传输装置的无杂散动态范围大。
更进一步地，根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置采用全光结构，在优化好信号调制器的第一偏置电压和夹角之后，无需重新调节传输装置的参数便可对整个工作带宽的微波信号进行高线性度的多倍频程传输。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置的原理图；
图2是示出了二阶失真分量被消除时a和θ的关系曲线图；
图3是示出了a和无杂散动态范围的关系曲线图；
图4是图1所示的多倍频程微波传输装置进行双单音测试时的频谱图；
图5是图1所示的多倍频程微波传输装置进行双单音测试时的各失真分量的结果图；
图6是图1所示的多倍频程微波传输装置对不同频段的微波信号进行了双单音测试时的各失真分量的结果图；
图7是根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的具体实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”、“根据”等表示“至少部分地基于”、“至少部分地根据”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
为了解决背景技术所提出的问题，本发明的目的是提出一种基于双偏振马赫-曾德尔调制器的全光结构的多倍频程微波光子传输链路，该链路结构简单，其只由激光器、双偏振马赫-曾德尔调制器、光起偏器和光电探测器组成，该链路可以有效的抑制掉IMD2和SHD，使得该链路工作在多倍频程带宽内时，仍然能够实现较大的SFDR。该链路的优势在于结构简单，并且是全光结构，抑制IMD2和SHD的能力不会随着输入信号的频率的变化而变化，因此能够在极大的带宽内实现大的SFDR。以下利用实施例对本发明的目的进行详细的阐述。
图1是根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置的原理图。
参照图1，根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置(或称多倍频程微波光子传输链路)包括光源11、信号调制器12、光起偏器13、光电探测器14。
具体地，光源11用于产生并输出光载波。在一个示例中，光源11可以例如是激光光源，其产生单波长连续的激光来作为光载波。应当理解的是，在这种情况下，所述光载波是线偏振光。
信号调制器12包括第一路调制单元121和第二路调制单元122。在一个示例中，信号调制器12可以例如是双偏振马赫-曾德尔调制器。在这种情况下，第一路调制单元121可以例如包括该双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器，而第二路调制单元122可以例如包括该双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器。
具体地，第一路调制单元121的上路马赫-曾德尔调制器用于从光源11接收光载波，且用于从待传输微波信号源(未示出)接收待传输微波信号。第一路调制单元121的上路马赫-曾德尔调制器在被施加第一偏置电压(其是可调节的，具体在下面论述)的情况下而工作在特定的调制状态下，以将所述待传输微波信号调制到光载波上，从而形成第一光信号。
第二路调制单元122的下路马赫-曾德尔调制器用于从光源11接收光载波。其中，第二路调制单元122的下路马赫-曾德尔调制器在被施加第二偏置电压的情况下而工作在最大传输点，以提高光载波能量的利用率。在一个示例中，第二路调制单元122还可以包括90度偏振旋转器(未示出)，该90度偏振旋转器用于对下路马赫-曾德尔调制器输出的光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号。在根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置中，该90度偏振旋转器对光载波的偏振方向进行旋转90度，以使形成的第二光信号的偏振方向与第一光信号的偏振方向正交。
在一个示例中，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还可以包括偏振态合束器(未示出)，该偏振态合束器用于将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路光信号而作为所述信号调制器12(即所述双偏振马赫-曾德尔调制器)的光输出。
光起偏器13用于从信号调制器12接收第一光信号和第二光信号。光起偏器13对第一光信号和第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号。在一个示例中，光起偏器13的偏振化方向与第一光信号的偏振方向或第二光信号的偏振方向具有夹角θ。应当说明的是，该夹角θ是可以被调谐的。在一个示例中，光起偏器13可以是可调谐的光起偏器，或者可以是固定夹角的光起偏器(这种情况下，可以采用偏振态控制器来控制光起偏器的的偏振化方向与第一光信号的偏振方向或第二光信号的偏振方向的夹角)。
光电探测器14用于将第三光信号转换为电信号。在一个示例中，光电探测器14可例如是50GHz带宽的光电探测器。
如上所述，根据本发明的实施例提供的多倍频程微波传输装置，其能够完成对微波信号的传输，并且装置结构简单。
进一步地，根据本发明的实施例提供的多倍频程微波传输装置，可以利用所述第一偏置电压和所述夹角θ来抑制该多倍频程微波传输装置内的失真分量，从而使该多倍频程微波传输装置工作在大的无杂散动态范围的状态。
接下来，将对根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置是如何工作在大的无杂散动态范围的状态下完成对微波信号的传输进行详细的说明。
在一个示例中，如果要使根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置工作在大的无杂散动态范围的状态，则需要求根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置同时实现大的三阶无杂散动态范围SFDR3和大的二阶无杂散动态范围SFDR2。其中，三阶无杂散动态范围SFDR3由多倍频程微波传输装置的三阶交调失真分量IMD3来决定，而二阶无杂散动态范围SFDR2由多倍频程微波传输装置的二阶交调失真分量IMD2和二次谐波失真分量SHD来共同决定。
在一个示例中，待传输微波信号的频率为ω1和ω2。在这种情况下，待传输微波信号可例如是VRFsin(w1t)+VRFsin(w2t)，即待传输微波信号包含电压幅值相等，频率不同的两个微波信号。
当待传输微波信号仅驱动第一路调制单元121，且第二路调制单元122的第二偏置电压被设置为最大输出点时，信号调制器12的输出光场EDPMZM可表示为下面的式子1。
Figure BDA0002775067950000071
其中，Ein为光源11输出的光载波的光场强度，ωc为光源11输出的光载波的角频率，tff为信号调制器12的插入损耗，βRF＝πVRF/Vπ为信号调制器12的调制系数，VRF为待传输微波信号的电压幅值，Vπ为信号调制器12的半波电压，a＝πVb/Vπ为第一路调制单元121由第一偏置电压Vb引入的光相位，
Figure BDA0002775067950000072
和
Figure BDA0002775067950000073
表示第一光信号和第二光信号的两个正交偏振态。
当信号调制器12的输出光信号(第一光信号和第二光信号)经过光起偏器13后，光起偏器13的输出光场(即第三光信号的光场强度)Eout,Polarizer可表示为下面的式子2。
Figure BDA0002775067950000074
将式子2用贝塞尔函数展开，可得到光场输出Eout,Polarizer在光域上的各个频率分量，具体可以被表示为下面的式子3。
Figure BDA0002775067950000075
其中，Jn(βRF)为贝塞尔函数展开式的系数。
当通过光起偏器13后的第三光信号经过传输后到达光电探测器14，并进行拍频，便得到电域上的各个频率分量。其中，频率为ω1和ω2的分量为有用的信号，即在多倍频程微波传输装置中所需要传输的微波信号，其电流的幅值可由下面的式子4表示。
Figure BDA0002775067950000081
其中，
Figure BDA0002775067950000082
为光电探测器14的响应度。进一步地，频率为2ω1-ω2和2ω2-ω1的分量为三阶交调失真分量IMD3，其电流的幅值IIMD3可由下面的式子5表示。需要说明的是，这两个频率的三阶交调失真分量IMD3的表达式一致。
Figure BDA0002775067950000083
此外，频率为2ω1和2ω2的分量为二次谐波失真分量SHD，其电流的幅值ISHD可由下面的式子6表示。需要说明的是，这两个频率的二次谐波失真分量SHD的表达式一致。
Figure BDA0002775067950000084
另外，频率为ω1+ω2和ω2-ω1的分量为二次交调失真分量IMD2，其电流的幅值
Figure BDA0002775067950000085
和
Figure BDA0002775067950000086
可分别由下面的式子7和式子8表示。
Figure BDA0002775067950000087
Figure BDA0002775067950000091
为了使多倍频程微波传输装置工作在大的无杂散动态范围的状态下完成对微波信号的传输，式子5～式子8中的各失真分量必须尽量的小。由式子5～式子8可知，各失真分量都含有a和θ两个变量，因而可以通过优化这两个变量，使得各失真分量尽量的小，从而使多倍频程微波传输装置能够工作在大的无杂散动态范围的状态下。以下，将对如何优化a和θ这两个变量进行详细说明。
首先，先优化二阶失真分量，二阶失真分量由二次谐波失真分量SHD、二阶交调失真分量IMD2(ω1+ω2)和二阶交调失真分量IMD2(ω2-ω1)这三个分量共同决定，这三个失真分量分别对应式子6、式子7和式子8。由式子6、式子7和式子8可知，消除这三个分量需要满足的条件相同，如下面的式子9所示。
Figure BDA0002775067950000092
由式子9可知，在a和θ满足式子9的关系时，二阶失真分量(二次谐波失真分量SHD、二阶交调失真分量IMD2(ω1+ω2)和二阶交调失真分量IMD2(ω2-ω1))可以被消除。图2是示出了二阶失真分量被消除时a和θ的关系曲线图。
其次，优化三阶失真分量，三阶失真分量由三阶交调失真分量IMD3所决定，而这个失真分量对应式子5。此外，由于无杂散动态范围还与传输的信号的幅值相关，而传输的信号的幅值由式子4来表示，因此在根据上面的式子9获取到a和θ的关系之后，将a和θ的关系结合到式子4和式子5中，可以得到a和无杂散动态范围(三阶无杂散动态范围SFDR3和二阶无杂散动态范围SFDR2)的关系。图3是示出了a和无杂散动态范围的关系曲线图。
参照图3，选取合适的无杂散动态范围SFDR的值(例如至少100dB，即SFDR2和SFDR3均至少100dB)，根据选取的无杂散动态范围SFDR的值来获取相应的a，之后将获取到的a带入到式子9中，以得到θ。如此得到的a和θ可以使多倍频程微波传输装置工作在大的无杂散动态范围的状态下完成对微波信号的传输。
图4是图1所示的多倍频程微波传输装置进行双单音测试时的频谱图。
参照图4，示出了根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对频率为5.5GHz和频率为6GHz的微波信号进行了双单音测试的频谱图，输入到光电探测器的光功率为4.8dBm，系统的噪底为-163.3dBm/Hz。
图5是图1所示的多倍频程微波传输装置进行双单音测试时的各失真分量的结果图。
参照图5，a图示出了根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对频率为10GHz和10.0005GHz的微波信号进行了双单音测试时的IMD3的结果图；b图示出了根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对频率为10GHz和10.0005GHz的微波信号进行了双单音测试时的SHD的结果图；c图示出了根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对频率为10GHz和10.0005GHz的微波信号进行了双单音测试时的IMD2(ω1+ω2)的结果图，d图示出了根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对频率为10GHz和10.0005GHz的微波信号进行了双单音测试时的IMD2(ω2-ω1)的结果图。
图6是图1所示的多倍频程微波传输装置对不同频段的微波信号进行了双单音测试时的各失真分量的结果图。
需要说明的是，图6示出的根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置在a和θ固定之后，在不需要重新调节装置中的其它参数的情况下，对不同频段的微波信号进行测量所得到的测量结果图。参照图6，在不需要重新调节装置中参数的情况下，根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对工作带宽内的微波信号，都可以实现较大的无杂散动态范围的微波信号传输。这主要是由于根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置的构成为全光结构，不含有射频器件。而现有技术的其他传输装置均含有射频器件，而射频器件是具有频率相关特性的，因而在改变频率时，需要重新调节传输装置的参数才能保证传输装置处于较好的工作状态。
综上所述，根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置能够对多倍频程的微波信号进行高线性度的传输。进一步地，采用根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置对微波信号进行传输后，传输后的微波信号失真分量小，传输装置的无杂散动态范围大。更进一步地，根据本发明的实施例的多倍频程微波传输装置采用全光结构，在优化好信号调制器的第一偏置电压(即第一路调制单元121的上路马赫-曾德尔调制器被施加的第一偏置电压)和夹角θ之后，无需重新调节传输装置的参数便可对整个工作带宽的微波信号进行高线性度的多倍频程传输。
接下来，将对根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法进行详细说明。图7是根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法的流程图。
在一个示例中，在对根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法的描述中，可以利用图1所示的多倍频程微波传输装置作为示例来对微波进行传输。
因此，一并参照图1和图7，在步骤S710中，利用图1所示的多倍频程微波传输装置的光源11产生并输出光载波。
在步骤S720中，利用图1所示的多倍频程微波传输装置的信号调制器12的第一路调制单元121从光源11接收光载波以及从待传输微波信号源(未示出)接收待传输微波信号，且使第一路调制单元121在被施加第一偏置电压的情况下工作在特定的调制状态下，以将所述待传输微波信号调制到光载波上，从而形成第一光信号。
在步骤S730中，利用图1所示的多倍频程微波传输装置的信号调制器12的第二路调制单元122从光源11接收光载波，且利用第二路调制单元122对光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号。在根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法中，第二路调制单元122对光载波的偏振方向进行旋转90度，以使形成的第二光信号的偏振方向与第一光信号的偏振方向正交。
在步骤S740中，利用图1所示的多倍频程微波传输装置的光起偏器13从信号调制器12接收第一光信号和第二光信号，且利用光起偏器13对第一光信号和第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号。在一个示例中，光起偏器13的偏振化方向与第一光信号的偏振方向或第二光信号的偏振方向具有夹角θ。应当说明的是，该夹角θ是可以被调谐的。
在步骤S750中，利用图1所示的多倍频程微波传输装置的光电探测器将第三光信号转换为电信号。
如上所述，根据本发明的实施例提供的多倍频程微波传输方法，其能够完成对微波信号的传输，并且实施传输方法的传输装置的结构简单。
进一步地，根据本发明的实施例提供的多倍频程微波传输方法，可以利用所述第一偏置电压和所述夹角θ来抑制该多倍频程微波传输装置内的失真分量，从而使实施传输方法的多倍频程微波传输装置能够工作在大的无杂散动态范围的状态下。
此外，对根据本发明的实施例的多倍频程微波传输方法中是如何在大的无杂散动态范围的状态下完成对微波信号的传输的说明请参照上面的描述，在此不再赘述。
上述对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行确定。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式，但是，本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的实施例的技术构思范围内，可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。
本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说，对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种多倍频程微波传输装置，其特征在于，包括：光源、信号调制器、光起偏器和光电探测器，所述信号调制器包括第一路调制单元和第二路调制单元；
所述光源用于产生并输出光载波；
所述第一路调制单元用于接收所述光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将所述待传输微波信号调制到所述光载波上，以形成第一光信号；
所述第二路调制单元用于接收所述光载波，并对所述光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号；其中，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振方向正交；
所述光起偏器用于接收所述第一光信号和所述第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号；其中，所述光起偏器的偏振化方向与所述第一光信号或所述第二光信号的偏振方向之间具有夹角；
所述光电探测器用于将所述第三光信号转换为电信号。
2.根据权利要求1所述的多倍频程微波传输装置，其特征在于，所述信号调制器包括双偏振马赫-曾德尔调制器。
3.根据权利要求2所述的多倍频程微波传输装置，其特征在于，所述第一路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器；
和/或，所述第二路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器以及90度偏振旋转器；
和/或，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还包括将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路作为光输出的偏振态合束器。
4.根据权利要求1所述的多倍频程微波传输装置，其特征在于，所述夹角满足下面的式子1，
[1]
Figure FDA0002775067940000011
其中，θ表示所述夹角，a表示所述第一路调制单元由所述第一偏置电压引入的光相位。
5.根据权利要求4所述的多倍频程微波传输装置，其特征在于，所述光相位满足下面的式子2，
[2] a＝πVb/Vπ
其中，Vb表示所述第一偏置电压，Vπ表示所述第一路调制单元的半波电压。
6.一种多倍频程微波传输方法，其特征在于，包括：
利用光源产生并输出光载波；
利用信号调制器的第一路调制单元接收所述光载波和待传输微波信号，并在施加第一偏置电压的情况下将所述待传输微波信号调制到所述光载波上，以形成第一光信号；
利用所述信号调制器的第二路调制单元接收所述光载波，并对所述光载波的偏振方向进行旋转，以形成第二光信号；其中，所述第一光信号和所述第二光信号的偏振方向正交；
利用光起偏器接收所述第一光信号和所述第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振化处理，以形成第三光信号；所述光起偏器的偏振化方向与所述第一光信号或所述第二光信号的偏振方向之间具有夹角；
利用光电探测器将所述第三光信号转换为电信号。
7.根据权利要求6所述的多倍频程微波传输方法，其特征在于，所述信号调制器包括双偏振马赫-曾德尔调制器。
8.根据权利要求7所述的多倍频程微波传输方法，其特征在于，所述第一路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的上路马赫-曾德尔调制器；
和/或，所述第二路调制单元包括所述双偏振马赫-曾德尔调制器的下路马赫-曾德尔调制器以及90度偏振旋转器；
和/或，所述双偏振马赫-曾德尔调制器还包括将所述第一光信号和所述第二光信号合成一路作为光输出的偏振态合束器。
9.根据权利要求6所述的多倍频程微波传输方法，其特征在于，所述光起偏器的偏振化方向与所述第一光信号或所述第二光信号的偏振方向之间具有夹角，且所述夹角满足下面的式子1，
[1]
Figure FDA0002775067940000031
其中，θ表示所述夹角，a表示所述第一路调制单元由所述第一偏置电压引入的光相位。
10.根据权利要求9所述的多倍频程微波传输方法，其特征在于，所述光相位满足下面的式子2，
[2] a＝πVb/Vπ
其中，Vb表示所述第一偏置电压，Vπ表示所述第一路调制单元的半波电压。
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