研究目的
研究采用90°混合耦合器实现的微波光子移相器频率响应中波纹的成因,并提出抑制这些波纹的技术。
研究成果
调查证实,频率响应中的波纹是由90°混合耦合器中的幅度和相位不平衡引起的,从而导致不需要的射频调制边带。通过加入一个低成本的光学滤波器,可以显著减少幅度变化和相位偏差,从而在宽频率范围内提高移相器的性能。这种方法为增强微波光子移相器提供了一种实用的解决方案。
研究不足
该研究的局限性在于90°混合耦合器的性能表现,其存在幅度和相位不平衡问题,尤其在高频段更为明显。使用光学滤波器会引入插入损耗,实际应用中系统可能需要配备光放大器,这可能带来噪声并降低动态范围。该技术仅适用于采用90°混合耦合器的移相器,可能无法直接应用于其他配置方案。
1:实验设计与方法选择:
本研究包括移相器系统的理论建模、使用VPITransmissionMaker光子仿真软件进行模拟以及实验验证。该方法重点分析了90°混合耦合器不平衡的影响,并采用光学滤波器抑制不需要的边带。
2:样本选择与数据来源:
使用了三只商用90°混合耦合器(Marki Microwave QH-0440),并测量了它们的频率响应。实验数据通过矢量网络分析仪和光谱分析仪采集。
3:实验设备与材料清单:
设备包括波长可调谐激光器(Keysight N7714A)、双偏振双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)、90°混合耦合器(Marki Microwave QH-0440)、调制器偏置控制器(PlugTech MBC-DPIQ-01)、偏振控制器、偏振器、光学滤波器、光电探测器(U2t XPDV2120R)、矢量网络分析仪(Agilent N5224A)和光谱分析仪。
4:0)、调制器偏置控制器(PlugTech MBC-DPIQ-01)、偏振控制器、偏振器、光学滤波器、光电探测器(U2t XPDV2120R)、矢量网络分析仪(Agilent N5224A)和光谱分析仪。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:实验设置包括生成射频信号、进行光调制、滤除不需要的边带以及测量幅度和相位响应。具体步骤包括调制器偏置、施加射频信号,并使用光学滤波器在检测前抑制不需要的边带。
5:数据分析方法:
使用仿真软件分析损耗和动态范围并进行比较,将实验结果与仿真结果对比以验证性能提升。
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Wavelength Tunable Laser
N7714A
Keysight
Provides the optical carrier signal for the phase shifter system.
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Vector Network Analyzer
N5224A
Agilent
Measures the amplitude and phase response of the phase shifter.
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90° Hybrid Coupler
QH-0440
Marki Microwave
Used to produce a pair of 90° phase difference RF signals for driving the optical modulator in the phase shifter.
暂无现货
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Dual-Polarization DPMZM
Acts as an integrated optical frequency shifter and optical phase shifter in the phase shifter setup.
暂无现货
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Modulator Bias Controller
MBC-DPIQ-01
PlugTech
Controls the bias voltages of the modulators to achieve desired modulation states.
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Photodetector
XPDV2120R
U2t
Converts the optical signal back to an RF signal for measurement.
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Optical Spectrum Analyzer
Used to measure the optical spectrum at various points in the setup.
暂无现货
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Optical Filter
Suppresses the unwanted RF modulation sideband to reduce ripples in the frequency response.
暂无现货
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