技术摘要：
本发明涉及一种基于双极化MZM调制器的太赫兹波信号发生器及通信系统，信号发生器包括：两个激光器，用于生成激光，其频率间隔在太赫兹波段范围内；双极化MZM调制器，用于对两束激光进行极化复用的光强度调制，双极化MZM调制器采用二进制电信号驱动，生成两束PDM‑OOK信  全部
背景技术：
当今数字通信技术发展迅速，通信系统的容量和用户接入的需求也随之爆炸式地 增长。传统的无线接入系统由于频带资源耗尽，无法支持未来具有更高速率需求的数字应 用场景。因此，利用具有更高频率的毫米波、太赫兹波频段是今后无线通信系统的重要发展 方向。太赫兹波的频率高于300GHz，能提供上百GHz的有效通信带宽，是最为理想的通信频 段。而由于太赫兹波的频率很高，传统电生的方式需要很高的系统成本及技术难度。 NRZ编码的二进制信息是最为基础的信号调制格式，被广泛应用于各种通信系统 中。而为了提升系统的传输速率，往往需要采用更高阶的调制格式，如脉冲幅度调制(Pulse  Amplitude  Modulation，PAM)、正交幅度调制(Quadrature  Amplitude  Modulation，QAM) 等。将二进制信息转换为高阶调制格式的信号需要数模转换器(DAC)来实现，但在系统中引 入数模转换器将增加系统的成本。并且，在需要大规模铺设的无线接入网中，成本及功耗是 系统设计的重要考虑因素。所以有必要对太赫兹波的信号产生系统进行研究。 现有专利申请CN109586805A公开一种基于光混频并融合光通信系统的太赫兹OAM 产生系统，包括：两台频率差在太赫兹频段的DFB激光器，产生光通信波长；空间光调制器， 用于对一路光通信波长调制轨道角动量；马赫-曾德尔调制器，用于对另一路光通信波长调 制基带电信号信息；太赫兹光电导天线混频器用于将合束后的光信号拍频产生携带一定阶 数的轨道角动量的已调制基带信号的太赫兹频段通信载波。该太赫兹OAM产生系统还存在 以下不足：1)结构复杂，价格昂贵。轨道角动量信号产生需要空间光调制器，这个器件结构 复杂，价格昂贵。2)产生的OAM信号接收机灵敏度差。相对于所有的高阶调制格式(电平数大 于4)，PAM4有最好的灵敏度和最容易产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方便灵活、结构简 单、成本低的基于双极化MZM调制器的太赫兹波信号发生器及通信系统。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 一种基于双极化MZM调制器的太赫兹波信号发生器，包括： 两个激光器，用于生成激光，所生成的两束激光的频率间隔在太赫兹波段范围内； 双极化MZM调制器，用于对所述两束激光进行极化复用的光强度调制； 所述双极化MZM调制器采用二进制电信号驱动，生成两束PDM-OOK信号； 所述系统还包括： 偏振控制器，用于调整所述PDM-OOK信号的偏振态； 偏光器，用于输出所述PDM-OOK信号在0°偏振方向上的光信息，获得两束基带PAM4 3 CN 111585660 A 说　明　书 2/4 页 光信号； 光放大器，用于放大所述基带PAM4光信号； 光电探测器，用于对光信号拍频，得到太赫兹波PAM4无线信号。 进一步地，所述双极化MZM调制器集成有两个MZM调制器和偏振分束器/偏振合束 器。 进一步地，所述双极化MZM调制器的直流偏置在正交点。 进一步地，所述双极化MZM调制器的光输入端通过光纤与所述两个激光器连接。 进一步地，所述双极化MZM调制器的电输入端通过电缆连接两个二进制信号源。 进一步地，经过所述偏光器的光信息基于眼图仪产生的眼图，调整获得所述基带 PAM4光信号。 进一步地，所述偏振控制器对PDM-OOK信号进行设定角度的旋转，使其在0°偏振方 向上的投影为一个标准PAM4信号。 进一步地，所述设定角度满足在一点条件时能够产生一个PAM4太赫兹波信号。 进一步地，所述双极化MZM调制器、偏振控制器、偏光器、光放大器和光电探测器通 过光纤依次连接。 本发明还提供一种通信系统，包括所述的基于双极化MZM调制器的太赫兹波信号 发生器。 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 1)本发明利用一个双极化MZM调制器生成的太赫兹波PAM4信号具有方便灵活，成 本低的特点。 2)本发明使用二进制信号直接驱动一个双极化光强度调制器，并借助于偏振调制 器和偏光器产生基带PAM4信号，最终通过光电探测器生成太赫兹波PAM4信号，提高了调制 效率，降低了系统成本和复杂度，省去了DAC模块的成本和功耗。 3)本发明采用光纤-无线(ROF)通信系统，能够很好地结合光纤传输系统低损耗、 高带宽和抗电磁干扰的优点以及无线通信系统广覆盖、高移动性的优点，有效地降低系统 成本及复杂度 4)本发明使用PD拍频生成太赫兹波信号，避免了电生太赫兹系统的复杂度和不灵 活性。 5)本发明降低了系统成本，有效提升了系统速率，降低发射端电子器件的带宽要 求，能有效降低系统成本，将在未来ROF系统为主的无线接入网络发挥巨大优势。 附图说明 图1为使用二进制信号直接驱动双极化MZM产生PDM-OOK信号示意图； 图2为偏振控制器和偏光器实现基带PAM4光信号产生示意图，其中，(a)为原始光 信号，(b)为偏振态旋转后的光信号，(c)为偏光器输出信号； 图3为使用光电探测器生成太赫兹波信号示意图； 图4为太赫兹波PAM4信号发生系统具体连接方式示意图； 图中，1、11-激光器，2、22-二进制信号源，3-双极化MZM调制器，4-偏振控制器，5- 偏光器，6-光放大器，7-光电探测器。 4 CN 111585660 A 说　明　书 3/4 页