CN113810123B - 一种基于dp-qpsk调制器的任意波形发生器 - Google Patents

一种基于dp-qpsk调制器的任意波形发生器 Download PDF

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Abstract

本发明为一种基于DP‑QPSK调制器的任意波形发生器。涉及光电子器件，微波光子学、信息处理领域。该器件包括连续波激光器(1)、偏振控制器(2)、射频信号源(3)、电功分器(4)、电移相器(5)、电衰减器(6)、电移相器(7)、电衰减器(8)、90度电桥(9)、90度电桥(10)、DP‑QPSK调制器(11)、光电探测器(12)、电移相器(13)。本发明中生成的任意波形的重复率是射频信号频率的两倍。

Description

一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器
技术领域
本发明涉及一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器，涉及光电子器件、微波光子学、信息处理等领域。
背景技术
任意波形生成是微波光子学领域一个重要的研究方向，在雷达系统、通信系统、光信号处理等领域都有着广泛的应用。近些年来研究者们主要研究了三角波和方波生成的方法，但对锯齿波和对称因子可调谐的非对称三角波形的生成的研究却很少。2017年，G.-F.等人利用双平行马赫曾德尔调制器通过改变六个参量实现了全占空比和非全占空比锯齿波的生成(Versatile photonic microwave waveforms generation using a dual-parallel Mach–Zehnder modulator without other dispersive elements,OpticsCommunications 396(2017)134-140)。2018年，Y.He等人利用两个级联的单驱动马赫曾德尔调制器实现了锯齿波的生成(Photonic microwave waveforms generation based ontwo cascaded single-drive Mach-Zehnder modulators,Opt.Express 26(6)(2018)7829-7841)，但该结构比较复杂。2020年，C.Wei等人利用一个单驱动马赫曾德尔调制器和一些偏振器件实现了锯齿波的生成(Tunable microwave sawtooth waveform generationbased on one single-drive Mach-Zehnder modulator,Opt.Express 28(6)(2020)8098-8107)，但由于用到了很多偏振器件，会使得系统变得不稳定。2019年，J.Li等人利用单驱动马赫曾德尔调制器和平衡探测器实现了对称因子在20％-80％的三角形状波形的生成(Photonic generation of triangular-shaped waveform signal with adjustablesymmetrical coefficient,66(13)(2019)1-9)。2020年，J.Li等人利用I/Q调制器实现了对称因子在20％-80％的三角形状波形的生成(Generation of an optical triangular-shaped pulse train with variable symmetry by using an I/Q modulator,Opt.Lett.45(6)(2020)1411-1414)，但生成波形的重复率仅等于驱动信号的频率。本发明提出一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器，通过改变五个变量，可实现锯齿波、反锯齿波、对称因子在20％-80％的三角形状波形的生成，并且生成波形的重复率是驱动信号频率的两倍。
发明内容
本发明提出了一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器，其特征在于：该任意波形发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
连续波激光器1与偏振控制器2，偏振控制器2与DP-QPSK调制器11，DP-QPSK调制器11与光电探测器12之间均采用光纤连接。射频信号源3与电功分器4，电功分器4与电移相器5，电功分器4与电移相器7，电移相器5与电衰减器6，电移相器7与电衰减器8，电衰减器6与90度电桥9,电衰减器8与90度电桥10，90度电桥9与单驱动马赫曾德尔调制器1121，90度电桥9与单驱动马赫曾德尔调制器1122，90度电桥10与单驱动马赫曾德尔调制器1131，90度电桥10与单驱动马赫曾德尔调制器1132，光电探测器12与电移相器13之间均采用射频线连接。
本发明的具体工作原理如下：
连续波激光器1发出的光信号经过偏振控制器2后进入DP-QPSK调制器11中，设连续波激光器1发出光信号的光场表达式为：Ein(t)＝Eoexp(jωot)，Eo和ωo分别代表光信号的幅度和角频率。射频信号源3发出的射频信号的电场表达式为：VLO(t)＝VLOcos(ωt),VLO和ω分别代表电信号的幅度和角频率。单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
则双平行马赫曾德尔调制器112和双平行马赫曾德尔调制器113输出光信号的光场表达式分别为：
Figure BDA0002544357400000041
其中
Figure BDA0002544357400000042
and
Figure BDA0002544357400000043
分别代表双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数和双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数。Vπ代表半波电压。ρ1代表电衰减器6的衰减系数，ρ2代表电衰减器8的衰减系数。
当调制系数较小时，可得电移相器13输出的电流表达式为:
Figure BDA0002544357400000044
其中
Figure BDA0002544357400000045
代表光电探测器12的灵敏度。θ1,θ2和θ3分别代表电移相器5、电移相器7和电移相器13的相位。
1.当
Figure BDA0002544357400000051
θ2＝0，
Figure BDA0002544357400000058
时；
Figure BDA0002544357400000052
Figure BDA0002544357400000053
为生成锯齿波，需满足:
Figure BDA0002544357400000054
计算可得：m1＝1.25and m2＝2.22.
为了生成对称因子(对称因子定义为波形上升沿经历的时间与整个周期的比值)为20％，25％，30％的非对称三角波形，需分别满足：
Figure BDA0002544357400000055
计算可得：当δ＝20％时,m1＝1.30and m2＝2.07。当δ＝25％时,m1＝1.31and m2＝1.95。当δ＝30％时,m1＝1.32and m2＝1.67(δ代表对称因子)。
2.当
Figure BDA0002544357400000056
θ3＝0时；
Figure BDA0002544357400000057
Figure BDA0002544357400000061
为了生成对称因子为35％，40％，45％的非对称三角波形，需分别满足：
Figure BDA0002544357400000062
计算可得：当δ＝35％时,m1＝1.23and m2＝1.45。当δ＝40％时,m1＝1.07and m2＝1.81。当δ＝45％时,m1＝0.87and m2＝1.92。
3.当θ1＝θ2＝θ3＝0和m1＝0时；
Figure BDA0002544357400000063
Figure BDA0002544357400000064
为了生成对称的三角波形，需分别满足：
Figure BDA0002544357400000065
计算可得：m2＝1.95。
4.当
Figure BDA0002544357400000066
θ3＝0时；
Figure BDA0002544357400000067
Figure BDA0002544357400000071
同理计算可得：当δ＝55％时,m1＝0.87and m2＝1.92。当δ＝60％时,m1＝1.07andm2＝1.81。当δ＝65％时,m1＝1.23and m2＝1.45。
5.当
Figure BDA0002544357400000072
θ2＝0,
Figure BDA0002544357400000073
时；
Figure BDA0002544357400000074
Figure BDA0002544357400000075
同理计算可得：当δ＝70％时,m1＝1.32and m2＝1.67。当δ＝75％时,m1＝1.31andm2＝1.95。当δ＝80％时,m1＝1.30and m2＝2.07。
此条件下，当m1＝1.25and m2＝2.22时，可得到反锯齿波。
本发明的有益效果：
本发明基于DP-QPSK调制器通过改变五个参量实现了锯齿波、反锯齿波和对称因子在20％-80％的三角形状波形的生成。生成的波形的重复率是驱动信号频率的两倍。
附图说明
图1为基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器的结构示意图。
图2为实施例一中任意波形发生器产生的锯齿波的时域波形示意图。
图3为实施例二中任意波形发生器产生的对称因子为20％的三角形状波形的时域波形示意图。
图4为实施例三中任意波形发生器产生的对称因子为30％的三角形状波形的时域波形示意图。
图5为实施例四中任意波形发生器产生的对称因子为40％的三角形状波形的时域波形示意图。
图6为实施例五中任意波形发生器产生的对称三角波的时域波形示意图。
图7为实施例六中任意波形发生器产生的对称因子为60％的三角形状波形的时域波形示意图。
图8为实施例七中任意波形发生器产生的反锯齿波的时域波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对发明做进一步的描述。
实施例一：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000092
θ2＝0，
Figure BDA0002544357400000091
通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.25，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为2.22。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图2所示。
实施例二：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000111
θ2＝0，
Figure BDA0002544357400000112
通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.30，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为2.07。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图3所示。
实施例三：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000121
θ2＝0，
Figure BDA0002544357400000122
通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.32，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为1.67。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图4所示。
实施例四：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000131
θ3＝0。通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.07，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为1.81。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图5所示。
实施例五：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为θ1＝θ2＝θ3＝0。通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为0，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为1.95。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图6所示。
实施例六：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000161
通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.07，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为1.81。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图7所示。
实施例七：
一种基于DP-QPSK调制器的四倍频三角波发生器，其特征在于：该三角波发生器包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12，电移相器13；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器。
单驱动马赫曾德尔调制器(1121)、单驱动马赫曾德尔调制器(1122)、单驱动马赫曾德尔调制器(1131)均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器(1132)、双平行马赫曾德尔调制器(112)和双平行马赫曾德尔调制器(113)均偏置在最小传输点。
调制器的插入损耗和半波电压分别设置为5dB和4V，调制器的消光比设置为30dB。连续波激光器1的功率和波长分别设置为20dBm和1550.12nm，连续波激光器1的线宽设置为1MHz。设置三个电移相器的相位分别为
Figure BDA0002544357400000171
θ2＝0，
Figure BDA0002544357400000172
通过改变电衰减器6和电衰减器8的衰减系数使得双平行马赫曾德尔调制器112的调制系数设置为1.25，双平行马赫曾德尔调制器113的调制系数设置为2.22。射频信号源3的频率设置为10GHz。示波器输出信号的时域图如图8所示。

Claims (2)

1.一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器，其特征在于：该器件包括连续波激光器1、偏振控制器2、射频信号源3、电功分器4、电移相器5、电衰减器6、电移相器7、电衰减器8、90度电桥9、90度电桥10、DP-QPSK调制器11、光电探测器12、电移相器13；其中DP-QPSK调制器由光功分器111、双平行马赫曾德尔调制器112、双平行马赫曾德尔调制器113、90度偏振旋转器114、偏振合束器115组成，双平行马赫曾德尔调制器112由单驱动马赫曾德尔调制器1121和单驱动马赫曾德尔调制器1122组成，双平行马赫曾德尔调制器113由单驱动马赫曾德尔调制器1131和单驱动马赫曾德尔调制器1132组成；具体连接方式为：
连续波激光器1的输出端接偏振控制器2的输入端，偏振控制器2的输出端接DP-QPSK调制器11的光输入端，射频信号源3的输出端接电功分器4的输入端，电功分器4的输出端分别接电移相器5的输入端和电移相器7的输入端,电移相器5的输出端接电衰减器6的输入端，电移相器7的输出端接电衰减器8的输入端，电衰减器6的输出端接90度电桥9的输入端，电衰减器8的输出端接90度电桥10的输入端，90度电桥9的0度输出端91和90度输出端92分别接单驱动马赫曾德尔调制器1121的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1122的射频输入端，90度电桥10的0度输出端101和90度输出端102分别接单驱动马赫曾德尔调制器1131的射频输入端和单驱动马赫曾德尔调制器1132的射频输入端，DP-QPSK调制器11的光输出端接光电探测器12的输入端，光电探测器12的输出端接电移相器13的输入端，电移相器13的输出端接示波器；DP-QPSK调制器的连接方式为：光功分器111两个光输出端分别接双平行马赫曾德尔调制器112的光输入端和双平行马赫曾德尔调制器113的光输入端，双平行马赫曾德尔调制器113的光输出端接90度偏振旋转器114的输入端，双平行马赫曾德尔调制器112的光输出端接偏振合束器115的一个输入端，90度偏振旋转器114的输出端接偏振合束器115的另一个输入端；通过调整电移相器5、电移相器7、电移相器13、电衰减器6和电衰减器8，可生成锯齿波、反锯齿波、对称因子从20％到80％的三角形状波形，其中对称因子定义为波形上升沿经历的时间与整个周期的比值，且生成的任意波形的重复率是射频信号频率的两倍。
2.根据权利要求1所述的一种基于DP-QPSK调制器的任意波形发生器，其特征在于：单驱动马赫曾德尔调制器1121、单驱动马赫曾德尔调制器1122、单驱动马赫曾德尔调制器1131均偏置在最大传输点，单驱动马赫曾德尔调制器1132、双平行马赫曾德尔调制器112和双平行马赫曾德尔调制器113均偏置在最小传输点。
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