基于芯片光希尔伯特变换的单光载波上同时传输两个相位和强度调制的微波矢量信号

本文主要探讨了一种创新的微波光子链路（Microwave Photonic Link, MPL）设计，该方案首次在单个光学载波上同时传输和检测两个相位调制（Phase Modulation, PM）和强度调制（Intensity Modulation, IM）的 microwave vector signals。这项技术依赖于集成的光学希尔伯特变换器（On-chip Optical Hilbert Transformer），这在现有的文献中是新颖且具有重要意义的。 在传统的微波通信中，通常使用独立的载波来传输多个信号。然而，这种方法可能导致频谱效率低下和设备复杂性增加。通过将两个微波矢量信号处理成在单个光学载波上的正交调制，本研究旨在提高系统的信息容量和有效性。希尔伯特变换器在这里扮演了关键角色，它能够将调制信号的相位和幅度信息分别编码到光载波的不同分量中，实现了信号的分离和复用。 具体实现上，首先对每个微波矢量信号进行适当的调制，然后通过集成光器件将这些信息合并到一个单一的光信号中。光学希尔伯特变换器通过其非线性特性，能够在不引入额外噪声的前提下，有效地将这两个信号转换为不同的频率或相位成分。这种转换使得接收端能够利用解调技术，如下变频或解调，来恢复原始的微波矢量信号。 作者Yishi Han、Weifeng Zhang、Jiejun Zhang 和 Jianping Yao 在文中详细描述了他们的实验设计，包括信号的生成、传输和检测过程，以及他们如何优化系统性能以克服潜在的技术挑战。他们强调，这项技术对于诸如无线通信、雷达和航空航天等领域中的多通道数据传输具有显著优势，可以显著减少带宽需求和硬件成本。 尽管文章尚未正式发表，但其创新性方法和潜在的应用前景表明，这项工作有可能推动光通信领域的进一步发展，特别是在多任务信号处理和频谱效率优化方面。未来，随着集成光电子技术的不断进步，这样的设计可能会成为下一代微波光子系统的核心组成部分。