CN103326789B - 一种频率可调谐的微波相移***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微波光子学领域，公开了一种频率可调谐的微波相移***及方法，包括连续光载波经过分束后一束经过马赫曾德尔调制器产生载波抑制的双边带光信号，另一束经相位调制器产生移相后的光载波信号，两束光信号经合波后通过可调谐微环滤波器滤除其中的一个一阶边带，得到一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号，再经光电探测器进行光电转换产生相移微波电信号；可通过改变输入电压驱动信号的频率和可调谐微环滤波器的谐振波长，使可调谐微环滤波器的谐振频率等于马赫曾德尔调制器输出的两个一阶边带中任意一个一阶边带，改变相移微波信号的频率。本发明输出性能稳定、相移调节响应快、输出微波幅度波动小、频率大范围连续可调。

Description

一种频率可调谐的微波相移***及方法

技术领域

本发明属于微波光子学领域，更具体地，涉及一种基于双平行调制器和可调谐微环滤波器结构的频率可调谐微波相移***及方法。

背景技术

微波相移***作为微波信号相位处理中的关键器件，主要应用于微波光子学信号处理和光控相控阵列雷达***，在卫星通信、移动通信、军事、航天航空等众多领域都具有重要的应用。传统的微波相移***主要是电子相移器，受到电子瓶颈的限制，产生的微波信号频带带宽小、抗干扰能力弱，移相范围小，已经不能满足高性能雷达的迫切需求。

近年来，微波光子相移***的实现原理和技术主要有三种：光学真延时(OpticalTrueTimeDelay，OTTD)技术，外差混频技术及矢量和技术。其中基于光学真延时技术的微波光子相移***研究出现得最早，但是其结构一般由很多延时单元构成，不同时延的信道间产生相位差，经光电探测器拍频后形成相移微波信号，但***相位的调节相对较为复杂。基于光外差混频的微波光子相移***中，由于两路干涉光路中极易引入由环境因素引起的随机相位噪声，造成微波光子相移输出的不稳定性。基于矢量和的微波光子相移器主要通过改变两路同频微波信号的振幅来实现矢量合成后的微波信号相移，但是存在可控相移范围小、输出微波幅度抖动大等缺点。

很显然，以上现存的传统产生微波移相的方法都存在不足，而在应用越来越多的微波光子学***中，如何在大的频率范围内产生幅度波动小，相位连续可调的高质量的输出稳定的微波电信号将是一大挑战。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于双平行调制器和微环滤波器结构的频率可调谐的微波相移***，该***可以在大的频率范围内产生幅度波动小、相位连续可调的微波电信号。

本发明提供的频率可调谐的微波相移***包括：激光器，用于输出频率单一的连续光载波信号；分束器，其输入端与所述激光器的输出端连接，用于将所述连续光载波信号等分成两束光信号；强度调制器，其第一输入端连接至所述分束器的第一输出端，所述强度调制器的第二输入端用于接收输入电压驱动信号，所述强度调制器的第三输入端用于接收偏置电压，用于根据所述偏置电压将所述强度调制器设置为载波抑制的工作状态，并根据所述输入电压驱动信号对一束光信号进行调制后输出载波抑制的双边带光信号；相位调制器，其第一输入端连接至所述分束器的第二输出端，所述相位调制器的第二输入端用于接收驱动电压，用于根据所述驱动电压对另一束光信号进行相位调制并输出移相后的光载波；合束器，其第一输入端连接至所述强度调制器的输出端，所述合束器的第二输入端连接至所述相位调制器的输出端，用于将所述双边带光信号和所述移相后的光载波进行合波并输出一束混合频率光；可调谐微环滤波器，其输入端连接至所述合束器的输出端，用于对所述混合频率光进行滤波，输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；以及光电探测器，连接至所述可调谐微环滤波器的输出端，用于将所述频率搬移后的载波信号和相移后的载波信号进行光电转换并输出相移微波信号。

更进一步地，还包括：射频源，连接至所述强度调制器的第二输入端，用于提供所述输入电压驱动信号；第一直流源，连接至所述强度调制器的第三输入端，用于提供所述偏置电压；以及第二直流源，连接至所述相位调制器的第二输入端，用于提供所述驱动电压。

更进一步地，所述强度调制器为马赫曾德尔调制器。

更进一步地，所述输入电压驱动信号的频率等于光电探测器输出的相移微波信号的频率，所述输入电压驱动信号的幅度等于所述马赫曾德尔调制器的半波电压的幅度；所述偏置电压为所述马赫曾德尔调制器的半波电压。

更进一步地，所述分束器、马赫曾德尔调制器、相位调制器和合束器为半导体材料集成于一体。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于其干涉光路是在集成的双平行调制器内部完成，因而可能受到的环境相位噪声小，同时整个微波相移***还可以集成在一片半导体材料上，减小***体积、增强稳定性。采用了可调谐微环滤波器来实现输出微波的频率可调，能够取得在大的频率范围内产生幅度波动小、相位连续可调、响应速度快的微波信号等有益效果。

本发明还提供了一种微波相移***的相移方法，包括下述步骤：

S1：通过设定第一直流源的输出电压等于马赫曾德尔调制器的半波电压，使得马赫曾德尔调制器工作在载波抑制的工作状态；

S2：激光器发出的激光经过分束器分束后一束进入马赫曾德尔调制器中，另一束进入相位调制器；

S3：马赫曾德尔调制器根据输入电压驱动信号对一束光信号进行双边带频率搬移；相位调制器根据驱动电压对另一束光信号进行相移；

S4：合束器将双边带频率搬移后的光信号与相移后的光信号进行合波后输出混合频率光；

S5：可调谐微环滤波器对所述混合频率光进行滤波并输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；

S6：光电探测器对频率搬移后的载波信号和相移后的载波信号进行光电转换获得相移微波信号。

更进一步地，还包括下述步骤：通过改变第二直流源输出的驱动电压的大小使得相移微波信号的相位发生改变。

更进一步地，还包括下述步骤：通过改变所述输入电压驱动信号的频率和改变可调谐微环滤波器的谐振波长，使可调谐微环滤波器的谐振频率等于马赫曾德尔调制器输出的两个一阶边带中任意一个一阶边带，改变相移微波信号的频率。

更进一步地，所述输入电压驱动信号的频率等于相移微波信号的频率。

更进一步地，通过热光电极改变微环滤波器的谐振波长。

由于本发明采用一个马赫-曾德尔调制器产生载波抑制的双边带光信号，并利用可调谐微环滤波器进行边带滤波的方法来产生一个频率搬移的光载波，与经过相位调制器进行移相后的光载波进行拍频产生幅度波动小、相位连续可调的高质量输出的稳定微波电信号，并且输出的微波电信号的频率也是连续可调谐的。

附图说明

图1是本发明提供的微波相移***的原理框图；

图2是本发明提供的微波相移***中马赫曾德尔调制器的传输曲线，其中，A表示输入的电信号，B表示输出的光信号；

图3(a)是本发明提供的微波相移***中可调谐微环谐振腔结构示意图；

图3(b)是本发明提供的微波相移***中可调谐微环谐振腔频率响应曲线；

图4是本发明实施例提供的微波相移***输出微波信号的相移大小随相位调制器所加直流电压关系曲线；

图5是本发明实施例提供的微波相移***输出微波信号的幅度随相移变化关系曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及微波光子学领域光电子器件制备技术，提供了一种基于集成化的双平行调制器(并行的马赫曾德尔调制器(MZM)和相位调制器(PM))和谐振波长可调谐微环结构的频率可调谐的微波光子相移***；主要用于产生频率、相位可调的高频微波电信号；具有传输性能稳定、输出相移微波幅度波动小、微波频率连续可调等优点。同时，本发明还具有相移调节响应快、输出微波频率和相位调节范围大等特点。

本发明提供的频率可调谐的微波相移***包括：激光器1、分束器2、马赫曾德尔调制器3、相位调制器4、合束器5、可调谐微环滤波器6、光电探测器7、射频源8、第一直流源9和第二直流源10，激光器1输出频率单一的连续光载波信号，分束器2将连续光载波信号等分成两束光信号，马赫曾德尔调制器3根据外部的偏置电压控制信号对分束器2输出的一束光信号进行调制并输出载波抑制的双边带光信号，相位调制器4根据外部的电压控制信号对分束器2输出的另一束光信号进行调制并输出移相后的光载波信号，合束器5将马赫曾德尔调制器3的输出与相位调制器4的输出合成一束混合频率光，其频率成份包括两个1阶边带和移相后的光载波；可调谐微环滤波器6对所述混合频率光信号进行滤波后输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；光电探测器7对可调谐微环滤波器6的输出进行光电转换得到相移后的微波信号。

其中，频率搬移(Frequencyshift)是指将电信号或光信号的频率从一个频率变换到另一个频率。

激光器1用于提供频率单一的连续光载波信号，激光器1可以选用窄线宽的连续光激光器。

分束器2的输入端连接至激光器1的输出端，用于将激光器1输出的连续光载波分为完全相同的两束光。

图2示出了本发明提供的微波相移***中马赫曾德尔调制器的传输曲线，其中半波电压是指调制器的输出光功率从最大值变到最小值所对应的偏置电压，调制器的输出光功率最大值和最小值所对应的偏置电压分别称为最大工作点和最小工作点，图中Max、Null、Vp分别对应了最大工作点、最小工作点、半波电压。

马赫曾德尔调制器3的第一输入端连接至分束器2的第一输出端，马赫曾德尔调制器3的第二输入端连接射频源8，马赫曾德尔调制器3的第三输入端连接第一直流源9，马赫曾德尔调制器3接收分束器2的第一输出端输出的一束连续光信号，利用第一直流源9给马赫曾德尔调制器3加载合适的直流偏置电压(等于调制器的半波电压)，将马赫曾德尔调制器3的工作点设定在传输曲线(如附图2所示)的最小工作点(Null)，马赫曾德尔调制器3传输曲线的最小工作点(Null)是指输出光功率最小对应的偏置电压；通过射频源8为其提供特定频率(特定频率等于光电探测器7输出的微波信号的频率)的电信号，最终马赫曾德尔调制器3输出为载波抑制的双边带光信号，即将原来的光信号频率分别向两边搬移，搬移量为射频源8中输出信号的特定频率。

相位调制器4的第一输入端连接至分束器2的第二输出端，相位调制器4的第二输入端连接第二直流源10，相位调制器4接收分束器2的第二输出端输出的另一束连续光信号，利用第二直流源10给相位调制器4提供某一合适电压，使其输出光相对于输入光产生一固定的相位差，即得到移相后的光载波。所述某一合适电压V_DC与***所期望输出的相移有关，两者对应的关系由确定，V_πPM为相位调制器4的半波电压，k表示可调谐微环滤波器6的抑制系数。

合束器5的第一输入端连接马赫曾德尔调制器3的输出端，合束器5的第二输入端连接相位调制器4的输出端，用于将马赫曾德尔调制器3输出的光信号与相位调制器4输出的光信号合波形成束混合频率光，其频率成份包括两个1阶边带和移相后的光载波。

可调谐微环滤波器6的输入端连接至合束器5的输出端，用于对合束器5输出的混合频率光进行滤波，去除其中任意一个一阶边带，输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号。

如图3(a)所示，可调谐微环滤波器6的具体结构为一带有热光电极的半导体微环谐振腔构成，通过电极供电使材料产生热光效应来改变微环滤波器的谐振波长。

可调谐微环滤波器6的透射谱的传输曲线如图3(b)所示，可调谐微环滤波器6的输入为合束器5输出的混合频率光，进行滤波处理，将其中的一个一阶边带(左移或右移后的那个频率分量)滤除，并输出剩下的两个频率的光，包括一个经频率搬移后的载波和一个经相移后的载波。其中，可调谐微环滤波器6利用热光电极对微波进行加热，实现滤波器谐振频率(波长)的可调谐，从而能够确保***工作在不同频率时也能滤除合束器5输出的混合频率光信号中的一个一阶边带。

光电探测器7的输入端连接至可调谐微环滤波器6的输出端，用于将可调谐微环滤波器6的输出进行光电转换，即两个不同频率的光信号进行拍频得到相应的电信号，即为经过移相后的电信号。

本发明实施例中，使用双平行调制器时，通过调节MZM上的偏置电压将其设置在MZM传输曲线上的NULL点来实现载波抑制双边带调制的功能，相位调制器上加载一直流电压，用于改变光束经过相位调制器后的相位。经干涉合成后得到相位调制信号经过级联的微环滤波器滤除其中的1阶边带，得到单边带输出光场。输出的单边带光场经光电探测器PD拍频后得到移相后的微波电流信号。

其中，双平行调制器可以是基于半导体材料的集成化器件，同时微环滤波器也可以是半导体材料集成的多个微环，因而可以实现集成化的微波相移器，增加性能稳定性。

射频源8用于给马赫曾德尔调制器3提供输入电信号，其输出频率和幅度根据需要设定。射频源8输出电压的频率等于光电探测器7输出的微波信号的频率，射频源8输出电压的幅度等于马赫曾德尔调制器3的半波电压。

第一直流源9用于给马赫曾德尔调制器3提供偏置电压。第一直流源9的输出可以设定为马赫曾德尔调制器3的半波电压。

第二直流源10用于给相位调制器4提供输入电压，使得相位调制器4可以实现所需要的相移。

在本发明实施例中，分束器2、马赫曾德尔调制器3、相位调制器4和合束器5可以利用半导体材料集成于一体，这样一方面可以减小光信号在分束和合束过程中产生的不对称性及损耗，另一方面还能减小由于分立器件中产生的噪声，集成的双平行调制器具有更稳定的光学性能。

在本发明实施例中，激光器1、分束器2、马赫曾德尔调制器3、相位调制器4、合束器5和可调谐微环滤波器6均可以集成在同一块半导体材料上，可以减小本发明***的体积、降低复杂性、增加稳定性和可靠性。

本发明与传统的微波光子相移技术相比，本发明由于其干涉光路是在集成的双平行调制器内部完成，因而受到的环境相位噪声小，同时整个相移***体积小可集成在半导体上，不仅能够稳定传输，还具有微波信号输出幅度抖动小、响应速率快、频带宽范围可调谐、输出微波360°连续可调等优点。

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图，对依据本发明提出的基本集成化的双平行调制器和谐振波长可调谐的微波相移***的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

设输入光载波信号为E₀＝A₀cos(ω₀t)，其中A₀，ω₀为光载波的振幅和频率。马赫曾德尔调制器3中输入电压驱动信号RF1为V₁cos(ω₁t)，其中，V₁，ω₀分别是驱动电压的振幅和频率。通过调节马赫曾德尔调制器3上的偏置电压DC1将其设置在传输曲线上的Null点(见附图2)，即V_bias＝V_π1，来实现载波抑制双边带调制的功能。其中电压驱动信号RF1是由射频源8提供的，偏置电压DC1是由第一直流源9提供的。

经马赫曾德尔调制器3调制后的输出信号E₁的表达式为：

$E_1=\frac{\sqrt{2}}{2}{\mathrm{\β}}_1{A}_0\cos \left({\mathrm{\ω}}_{0}t\right)\cos \left(\mathrm{\π}\frac{V_{\mathrm{\π}}+V_1\sin \left({\mathrm{\ω}}_{1}t\right)}{2V_{\mathrm{\π}1}}\right)......\left(1\right);$ 其中β₁为马赫曾德尔调制器3对光场的损耗导致振幅的衰减；V_π1为马赫曾德尔调制器3的半波电压。输入电驱动信号幅度较小时，令调制深度忽略高阶边带，采用贝塞尔(Bessel)函数展开并只保留一阶边带得到：

$E_1=-\frac{\sqrt{2}}{2}{\mathrm{\β}}_1{A}_0\cos \left({\mathrm{\ω}}_{0}t\right)\sin \left(m_f\sin \left({\mathrm{\ω}}_{1}t\right)\right)$

$=-2\frac{\sqrt{2}}{2}{\mathrm{\β}}_1{A}_0\cos \left({\mathrm{\ω}}_{0}t\right)(J_1\left(m_f\right)\sin \left({\mathrm{\ω}}_{1}t\right)+o\left(m_f\right))$

$\≈\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_0{\mathrm{\β}}_1{J}_1\left(m_f\right)[\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o-{\mathrm{\ω}}_1)t\right)-\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o+{\mathrm{\ω}}_1)t\right)]......\left(2\right)$

在另一路的相位调制器上加载直流电压V_DC，用于改变光束经过相位调制器后输出光信号的相位，这样，经过相位调制器后的光场表达式为：

$E_2=\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_0{\mathrm{\β}}_2\cos ({\mathrm{\ω}}_{0}t+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}})......\left(3\right);$ 其中β₂为相位调制器对光场的损耗导致振幅的衰减，V_πPM为相位调制器的半波电压，可见，通过改变相位调制器上的直流电压就可以调节光载波的相位。

这样经双平行调制器后相干合成的光波电场为：

$E_3=\frac{\sqrt{2}}{2}[E_1+E_2]$

$=\frac{1}{2}{A}_0\{{\mathrm{\β}}_2\cos ({\mathrm{\ω}}_{0}t+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}})+{\mathrm{\β}}_1{J}_1\left(m_f\right)[\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o-{\mathrm{\ω}}_1)t\right)-\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o+{\mathrm{\ω}}_1)t\right)\left]\right\}......\left(4\right);$

上述信号经过微环滤波器(或多个级联的微环)滤除其中的一个一阶边带，其中微环滤波器的频率响应曲线如附图3所示，则最终的单边带输出光场为： $E_{\mathrm{out}}=\frac{1}{2}{A}_0\{{\mathrm{\β}}_2\cos ({\mathrm{\ω}}_{0}t+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}})+{\mathrm{\β}}_1{J}_1\left(m_f\right)[\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o-{\mathrm{\ω}}_1)t\right)-k\sin \left(({\mathrm{\ω}}_o+{\mathrm{\ω}}_1)t\right)\left]\right\}......\left(5\right);$ 其中k为微环滤波器对+1阶边带光场幅度抑制系数，定义其对数形式的光强衰减系数为α＝-20lgk经光电探测器PD拍频后得到的微波电流信号，由于光电探测器PD带宽的限制，可以忽略拍频后产生的光电流的高阶项，近似表达为： $I_{\mathrm{out}}=\frac{1}{4}R{A}_0^2{J}_1\left(m_f\right){\mathrm{\β}}_1{\mathrm{\β}}_2[k\sin ({\mathrm{\ω}}_{1}t-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}})+\sin ({\mathrm{\ω}}_{1}t+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}})]\}......\left(6\right);$ 其中R为PD的响应度。则根据矢量和技术可把输出的光电流写成如下形式：其中微波的幅度和相位分别为：

$A=\frac{1}{4}R{A}_0^2{J}_1\left(m_f\right){\mathrm{\β}}_1{\mathrm{\β}}_2\sqrt{{(1+k)}^2{\cos }^2\left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}}\right)+{(1-k)}^2{\sin }^2\left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{PM}}\right)}$

上式表明，通过调节不同的φ_PM就可以对输出的微波连续相移。若滤波器对+1阶边带的抑制足够强，即k足够小，当α≥25dB时，***输出的移相后的微波相移与相位调制器相位的变化基本保持线性关系，即而且，输出微波幅度对相移的变化不敏感，即该***输出微波的幅度波动小(不超过0.5dB)。附图4和附图5分别给出了，当滤波器对+1阶边带最大的衰减系数为25dB时，输出微波信号相移大小随相位调制器4上所加载的直流电压大小关系曲线和输出微波信号的幅度随相移变化曲线。

由于最后输出微波电信号的频率是由马赫曾德尔调制器3的驱动信号(射频源8的输出)频率决定的，因此只要本发明中的微环滤波器做成谐振波长可调谐的滤波器(如热光可调谐或电光可调谐)，使其一直保持能够滤掉3所产生的+1阶(或-1阶)边带即可实现输出频率可调的、幅度波动小的微波光子相移器。

本发明实施例中，微波光子相移***中的双平行调制器可以是基于半导体材料的集成化器件，同时由于微环滤波器也可以很方便地集成在半导体材料上，因而所提议的实现微波光子相移***可以做成集成化器件，减小尺寸，增强稳定性。

本发明还提供了一种微波相移***的相移方法，包括下述步骤：

S1：通过设定第一直流源9输出的偏置电压等于马赫曾德尔调制器3的半波电压，使得马赫曾德尔调制器3工作在载波抑制的工作状态；

S2：激光器1发出的激光经过分束器2分束后一束进入马赫曾德尔调制器3中，另一束进入相位调制器4；

S3：马赫曾德尔调制器3根据射频源8产生的电信号对一束光信号进行双边带频率搬移；

相位调制器4根据第二直流源10输出的驱动电压对另一束光信号进行相移；

S4：合束器5将双边带频率搬移后的光信号与相移后的光信号进行合波后输出混合频率光，其频率成份包括两个1阶边带和移相后的光载波；

S5：可调谐微环滤波器6对混合频率光进行滤波并输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；

S6：光电探测器7对频率搬移后的载波信号和相移后的载波信号进行光电转换获得相移微波信号。

该相移方法还包括下述步骤：通过改变第二直流源10输出的驱动电压使得相移微波信号的相位发生改变；驱动电压与相位呈周期性的线性关系，即在一个周期内，相位随着驱动电压的增加而线性增加。

该相移方法还包括下述步骤：通过改变射频源8的输出电压的频率和改变可调谐微环滤波器6的谐振波长，使可调谐微环滤波器6的谐振频率等于马赫曾德尔调制器3输出的两个一阶边带中任意一个一阶边带，改变相移微波信号的频率。

其中，射频源8的输出电压的频率等于相移微波信号的频率。可以通过热光电极改变微环滤波器6的谐振波长。

由于本发明采用一个马赫-曾德尔调制器产生载波抑制的双边带光信号，并利用可调谐微环滤波器进行边带滤波的方法来产生一个频率搬移的光载波，与经过相位调制器进行移相后的光载波进行拍频产生幅度波动小、相位连续可调的高质量输出的稳定微波电信号，并且输出的微波电信号的频率也是连续可调谐的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种频率可调谐的微波相移***，其特征在于，包括：

激光器，用于输出连续光载波信号；

分束器，其输入端与所述激光器的输出端连接，用于将所述连续光载波信号等分成两束光信号；

强度调制器，其第一输入端连接至所述分束器的第一输出端，所述强度调制器的第二输入端用于接收输入电压驱动信号，所述强度调制器的第三输入端用于接收偏置电压，用于根据所述偏置电压将所述强度调制器设置为载波抑制的工作状态，并根据所述输入电压驱动信号对一束光信号进行调制后输出载波抑制的双边带光信号；所述输入电压驱动信号的频率等于相移微波信号的频率；

相位调制器，其第一输入端连接至所述分束器的第二输出端，所述相位调制器的第二输入端用于接收驱动电压，用于根据所述驱动电压对另一束光信号进行相位调制并输出移相后的光载波；

合束器，其第一输入端连接至所述强度调制器的输出端，所述合束器的第二输入端连接至所述相位调制器的输出端，用于将所述双边带光信号和所述移相后的光载波进行合波并输出一束混合频率光；

可调谐微环滤波器，其输入端连接至所述合束器的输出端，用于对所述混合频率光进行滤波，输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；以及

光电探测器，连接至所述可调谐微环滤波器的输出端，用于将所述频率搬移后的载波信号和相移后的载波信号进行光电转换并输出相移微波信号。

2.如权利要求1所述的微波相移***，其特征在于，还包括：

射频源，连接至所述强度调制器的第二输入端，用于提供所述输入电压驱动信号；

第一直流源，连接至所述强度调制器的第三输入端，用于提供所述偏置电压；以及

第二直流源，连接至所述相位调制器的第二输入端，用于提供所述驱动电压。

3.如权利要求1或2所述的微波相移***，其特征在于，所述强度调制器为马赫曾德尔调制器。

4.如权利要求3所述的微波相移***，其特征在于，所述输入电压驱动信号的频率等于光电探测器输出的相移微波信号的频率，所述输入电压驱动信号的幅度等于所述马赫曾德尔调制器的半波电压的幅度；所述偏置电压为所述马赫曾德尔调制器的半波电压。

5.如权利要求3所述的微波相移***，其特征在于，所述分束器、马赫曾德尔调制器、相位调制器和合束器为半导体材料集成于一体。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的微波相移***的相移方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：通过设定第一直流源的输出电压等于马赫曾德尔调制器的半波电压，使得马赫曾德尔调制器工作在载波抑制的工作状态；

S2：激光器发出的激光经过分束器分束后一束进入马赫曾德尔调制器中，另一束进入相位调制器；

S3：马赫曾德尔调制器根据输入电压驱动信号对一束光信号进行双边带频率搬移；相位调制器根据驱动电压对另一束光信号进行相移；

S4：合束器将双边带频率搬移后的光信号与相移后的光信号进行合波后输出混合频率光；

S5：可调谐微环滤波器对所述混合频率光进行滤波并输出一个频率搬移后的载波信号和一个相移后的载波信号；

S6：光电探测器对频率搬移后的载波信号和相移后的载波信号进行光电转换获得相移微波信号。

7.如权利要求6所述的相移方法，其特征在于，还包括下述步骤：

通过改变第二直流源输出的驱动电压的大小使得相移微波信号的相位发生改变。

8.如权利要求6或7所述的相移方法，其特征在于，还包括下述步骤：

通过改变所述输入电压驱动信号的频率和改变可调谐微环滤波器的谐振波长，使可调谐微环滤波器的谐振频率等于马赫曾德尔调制器输出的两个一阶边带中任意一个一阶边带，改变相移微波信号的频率。

9.如权利要求8所述的相移方法，其特征在于，所述输入电压驱动信号的频率等于相移微波信号的频率。

10.如权利要求8所述的相移方法，其特征在于，通过热光电极改变微环滤波器的谐振波长。