CN107547138B - 倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置及方法。其装置包括激光器、DP‑QPSK调制器、微波信号发生器、电放大器、编码信号发生器、直流电源、偏振控制器、起偏器、光放大器及光电探测器；其方法：利用DP‑QPSK调制器的非线性调制特性，根据需求产生倍频因子不同的二进制相位编码信号，倍频因子可在一到四之间选择，所生成信号的频率通过调节输入微波信号的频率进行调谐。本发明基于集成的调制器结构，***组成简单、性能稳定，克服了传统电域生成脉冲压缩信号方式受电子器件速率和带宽的限制、对高频信号生成困难或不能生成和频率可调谐性差等缺点，大幅提高产生相位编码信号的频率，并具有极大的频率可调谐范围。
Description
技术领域
本发明属于微波信号产生技术领域，具体涉及一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置及方法。
背景技术
在雷达***中，要使雷达信号作用距离远，又具有高的测距、测速精度和好的距离、速度分辨力，首先发射信号需要是大带宽、长脉冲的形式，即雷达信号应具有大的时间带宽积。传统的恒载频脉冲雷达，由于载波频率恒定，其时间带宽积恒定，不超过1，这就造成了恒载频脉冲雷达难以同时兼顾作用距离、测距测速精度和距离速度分辨力。
为了解决这一问题，人们提出了脉冲压缩雷达的概念。脉冲压缩雷达在发射端发射宽脉冲，以实现大的作用距离、测速精度和速度分辨力，在接收端通过脉冲压缩获得窄脉冲，实现高的测距精度和距离分辨力。脉冲压缩雷达很好的解决了雷达作用距离和分辨能力之间的矛盾。常用的脉冲压缩信号包括线性调频信号、非线性调频信号以及相位编码信号，其中二进制相位编码信号是一种最常用的雷达脉冲压缩信号。相位编码信号可以在电域通过混频的方式产生，但是基于电子器件的方法受电子瓶颈的限制，往往带宽受限，且生成信号的频率难以在大的频率范围内调谐，特别是对于频率极高的相位编码信号，基于电子器件生成成本极高甚至难以生成。随着雷达技术的不断发展，雷达的工作频率也在不断的向更高的频段发展，传统的电子技术已经越来越难以满足雷达技术不断发展过程中的新需求。
为了克服传统电子技术产生雷达脉冲压缩信号的上述缺点，满足雷达技术不断发展的新需求，通过光学的方法产生雷达脉冲压缩信号成为近年来的研究热点，基于微波光子技术的雷达脉冲压缩信号产生方法被广泛的研究。
最早的光学产生相位编码信号的方法是通过空间光调制器和光信号自由空间传输实现的，这种方法灵活性高且具有很好的可重构性，可以生成多种形式的雷达脉冲压缩信号，但是由于采用了自由空间光学传输，***十分复杂且体积庞大，难以被广泛应用。为了克服这一类方法的缺点，可以采用全光纤的方法实现相位编码信号的生成。如通过光学频谱整形和频域到时域映射的方法可以实现脉冲压缩信号的生成，但是通过该方法生成的信号时间长度受限，往往小于1微秒，这限制了该方法的使用范围。基于外调制的方法可以生成长时间长度的相位编码信号，如已经有相关文献报道了基于单个偏振调制器的基频和二倍频二进制相位编码信号产生方法，该方法结构简单，但是只能生成倍频因子最高为二的相位编码信号；基于单个马赫-曾德尔调制器的二进制相位编码信号产生方法同样基于单个调制器，但是只能生成基频的二进制相位编码信号；基于偏振复用双平行马赫-曾德尔调制器加平衡探测器的方法可以生成四倍频的二进制相位编码信号，但是由于采用了平衡探测器，该方法复杂度及实现成本较高；相关文献还报道了一种基于偏振复用双平行马赫-曾德尔调制器加偏振调制器的倍频因子在二、四、八可调的二进制相位编码信号产生方法，该方法虽然可以实现可调谐的倍频因子，但是需要采用两个光学调制器，造成***复杂、成本较高，另外倍频因子为八时需要采用光学滤波器滤波，这将限制该方法的***稳定性和频率可调谐范围，同时使该方法结构更加复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置及方法，使用单个光调制器结构实现频率大范围可调谐、倍频因子可变的相位编码信号产生。
本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：
一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置，特点是：该装置包括激光器、偏振复用双平行马赫-曾德尔调制器即DP-QPSK调制器、微波信号发生器、电放大器、编码信号发生器、直流电源、偏振控制器、起偏器、光放大器及光电探测器；所述DP-QPSK调制器内集成了两个子双平行马赫-曾德尔调制器即子DP-MZM，两个子DP-MZM输出的光信号经过正交偏振复用耦合在一起在DP-QPSK调制器的输出端输出，每个子DP-MZM由一个主马赫-曾德尔调制器即主MZM和两个子MZM组成；所述DP-QPSK调制器设置在激光器的出射光路上；微波信号发生器的输出端与电放大器的输入端连接，电放大器的输出端分别与DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM的一个射频输入端口连接；编码信号发生器的输出端分别与DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM的另一个射频输入端口连接；直流电源的输出端与DP-QPSK调制器的直流偏置输入端口连接；DP-QPSK调制器的输出端与偏振控制器的输入端连接，偏振控制器的输出端与起偏器的输入端连接，起偏器的输出端与光放大器的输入端连接，光放大器的输出端与光电探测器的输入端连接；所述光电探测器的输出端生成微波相位编码信号。
所述子DP-MZM具有相同的结构和性能。
所述子DP-MZM具有独立的射频信号输入端口和直流偏置输入端口。
所述输入DP-QPSK调制器的微波信号具有相同的幅度和相位。
所述输入DP-QPSK调制器的编码信号具有相同的幅度和到达时间。
所述DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角45°。
一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生方法，包括如下步骤：
1)激光器输出的光信号输入DP-QPSK调制器的光学输入端口，DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM输出的光信号分别在DP-QPSK调制器输出光信号的两个正交的偏振方向上；
2)根据需要产生的相位编码信号的中心频率和带宽，调节微波信号发生器产生的微波信号的频率，调节编码信号发生器产生的编码信号的速率；
3)调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°；
4)调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；
5)当需要生成输入微波信号频率的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点；
6)当需要生成输入微波信号频率二倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点；
7)当需要生成输入微波信号频率三倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对基频信号的抑制；
8)当需要生成输入微波信号频率四倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对二倍频信号的抑制；
9)根据上述的设置，在光电探测器处生成不同倍频因子的二进制微波相位编码信号。
本发明利用DP-QPSK调制器的非线性调制特性，无需光学和电学滤波即可以产生输入微波信号基频、二倍频、三倍频或四倍频的微波相位编码信号，可以利用低频的光电器件产生高频的相位编码信号，且***具有大的频率可调谐范围。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明可以实现高的倍频因子，利用低频微波信号产生高频的相位编码信号，降低了***对微波本振信号及光电器件带宽的要求；
2.本发明生成的相位编码信号频率大范围可调谐；
3.本发明***结构简单，主要基于一个DP-QPSK调制器，***集成度高，实现成本低。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为本发明实施例1中产生的15.8GHz的基频相位编码信号的频谱图；
图3为本发明实施例1中产生的15.8GHz的基频相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)；
图4为本发明实施例1中64比特15.8GHz的基频相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图，插图为自相关峰的放大图；
图5为本发明实施例2中产生的15.8GHz的二倍频相位编码信号的频谱图；
图6为本发明实施例2中产生的15.8GHz的二倍频相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)；
图7为本发明实施例2中64比特15.8GHz的二倍相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图，插图为自相关峰的放大图；
图8为本发明实施例3中产生的15.9GHz的三倍频相位编码信号的频谱图；
图9为本发明实施例3中产生的15.9GHz的三倍频相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)；
图10为本发明实施例3中64比特15.9GHz的三倍相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图，插图为自相关峰的放大图；
图11为本发明实施例4中产生的15.8GHz的四倍频相位编码信号的频谱图；
图12为本发明实施例4中产生的15.8GHz的四倍频相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)；
图13为本发明实施例4中64比特15.8GHz的四倍相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图，插图为自相关峰的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1，本发明包括：激光器1、DP-QPSK调制器2、微波信号发生器3、电放大器4、编码信号发生器5、直流电源6、偏振控制器7、起偏器8、光放大器9、光电探测器10。激光器1的输出端口与DP-QPSK调制器2的光学输入端相连，微波信号发生器3的输出端口与电放大器4的输入端口连接，电放大器4的输出端口分别与DP-QPSK调制器2的两个子DP-MZM的一个射频输入端口连接，编码信号发生器5的输出端口分别与DP-QPSK调制器2的两个子DP-MZM的另一个射频输入端口连接，直流电源6的输出端口与DP-QPSK调制器2的直流偏置输入端口连接；DP-QPSK调制器2的光学输出端口与偏振控制器7的输入端口连接，偏振控制器7的输出端口与起偏器8的输入端口连接，起偏器8的输出端口与光放大器9的输入端口连接，光放大器9的输出端口与光电探测器10的输入端口连接。光电探测器10的输出端口处产生不同倍频因子的二进制微波相位编码信号。
本发明产生微波相位编码信号，具体步骤是：
步骤一、激光器输出的光信号输入DP-QPSK调制器的光学输入端口，DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM输出的光信号分别在DP-QPSK调制器输出光信号的两个正交的偏振方向上；
步骤二、调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°；
步骤三、根据需要产生的相位编码信号的中心频率和带宽，调节微波信号发生器产生的微波信号的频率，调节编码信号发生器产生的编码信号的速率；
步骤四、调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2的中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；
步骤五、当需要生成输入微波信号频率的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点；当需要生成输入微波信号频率二倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点；当需要生成输入微波信号频率三倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对基频信号的抑制；当需要生成输入微波信号频率四倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对二倍频信号的抑制；
步骤六、根据上述的设置，在光电探测器处生成不同倍频因子的二进制微波相位编码信号。
具体说明如下：
设激光器输出光信号为E0exp(jωct)，输入微波信号为V0cos(ωst)，输入编码信号为Vcs(t)，其中E0是光信号幅度，ωc是光信号角频率，V0是微波信号幅度，ωs是微波信号角频率，Vc是编码信号幅度，s(t)是双极性序列(-1，+1)，则DP-QPSK调制器输出的光信号为：
其中α是调制器的***损耗，Vπ是DP-QPSK调制器的半波电压，
和分别是两个DP-MZM的主MZM引入的相移，θi＝πVDCi/2Vπ，VDCi(i＝1,2,3,4)是DP-QPSK的直流偏置电压，γ＝πVc/2Vπ和κ＝πV0/2Vπ是调制指数。
该信号通过偏振控制器输入起偏器，通过调节偏振控制器使起偏器主轴与DP-QPSK调制器的其中一个主轴成45°角，这时，起偏器的输出可以表达为
其中A＝(θ1-θ3)/2，B＝(θ1+θ3)/2。起偏器的输出通过放大后在光电探测器处检测，则光电探测器的输出可以表达为
当θ2＝π/2且θ4＝0时，上式可以化简为
可以看到，上式中第一项为直流项，第二项为基带的调制项，第三项是调制了基带信号的高频项，而第四项为一个纯净无调制的载波项。
当且
时，式(4)可以化简为
由上式可以看到，在光电探测器的输出端，产生了直流项、基带调制项和高频调制项。这里，设置A＝0，B＝π/2(θ1＝θ2＝π/2)，γ＝π/2以生成二进制相位编码信号且使其幅度最大，这时，上式中的交流项可以表达为
其中Jn是n阶第一类贝塞尔函数。在小信号调制条件下(κ<<1)，三次谐波将被很好的抑制，这时即生成了基频的二进制相位编码信号，可以表达为
为了生成三倍频二进制相位编码信号，可以通过提高调制指数，使J1(κ)＝0实现，这时基频信号被抑制，三次谐波即三倍频信号将占主导地位，可以表达为
当
且
时，式(4)可以化简为
由上式可以看到，在光电探测器的输出端，包括直流项、基带调制项和高频调制项。同样设置A＝0，B＝π/2(θ1＝θ2＝π/2)，γ＝π/2以生成二进制相位编码信号且使其幅度最大，上式的高频调制项可以化简为
上式子包含一个直流项和二倍频及四倍频项。为了生成二倍频的相位编码信号，采用小的调制指数(κ<<1)，这时四倍频项被很好的抑制，产生的二倍频相位编码信号可以表达为
为了生成四倍频相位编码信号，可以通过提高调制指数抑制二倍频项。令J2(κ)＝0，这时，二倍频项被抑制，产生的四倍频相位编码信号可以表达为
实施例1
本实施例中激光器波长为1550.55nm，微波信号发生器产生15.8GHz的微波信号，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2的中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点；调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°。当编码信号为1.58Gbps的二进制伪随机序列时，光电探测器处输出的基频二进制相位编码信号的频谱如图2所示。为了研究其编码性能，使输入编码信号为1.58Gbps的“0101”序列，这时产生的二进制相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)如图3所示，可以看到在相邻码元间有一个明显的相位跳变，通过恢复出的相位信息波形图可以看到其相位跳变值约为180°。为了验证生成二进制相位编码信号的脉冲压缩性能，使输入编码信号为64比特1.58Gbps的二进制伪随机序列，这时生成的二进制相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图如图4所示，可以看到峰值旁瓣比为8.39dB，图4插图为自相关峰的放大图，其半高全宽约0.63ns，对应的脉冲压缩比为64.3。
实施例2
本实施例中激光器波长为1550.55nm，微波信号发生器产生7.9GHz的微波信号，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2的中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点；调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°。当编码信号为1Gbps的二进制伪随机序列时，光电探测器处输出的二进制相位编码信号的频谱如图5所示，可以看到在二倍微波信号频率处，即15.8GHz处产生了调制信号，且基频信号被很好的抑制。为了研究其编码性能，使输入编码信号为1.58Gbps的“0101”序列，这时产生的二进制相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)如图6所示，可以看到在相邻码元间有一个明显的相位跳变，通过恢复出的相位信息波形图可以看到其相位跳变值约为180°。为了验证生成二进制相位编码信号的脉冲压缩性能，使输入编码信号为64比特1.58Gbps的二进制伪随机序列，这时生成的二进制相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图如图7所示，可以看到峰值旁瓣比为8.01dB，图7插图为自相关峰的放大图，其半高全宽约0.65ns，对应的脉冲压缩比为62.3。
实施例3
本实施例中激光器波长为1550.55nm，微波信号发生器产生5.3GHz的微波信号，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2的中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点；调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°，通过电放大器放大，使J1(κ)＝0成立。当编码信号为1.59Gbps的二进制伪随机序列时，光电探测器处输出的二进制相位编码信号的频谱如图8所示，可以看到在三倍微波信号频率处，即15.9GHz处产生了调制信号，且基频、二倍频及四倍频的信号被很好的抑制。为了研究其编码性能，使输入编码信号为1.59Gbps的“0101”序列，这时产生的二进制相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)如图9所示，可以看到在相邻码元间有一个明显的相位跳变，通过恢复出的相位信息波形图可以看到其相位跳变值约为180°。为了验证生成二进制相位编码信号的脉冲压缩性能，使输入编码信号为64比特1.59Gbps的二进制伪随机序列，这时生成的二进制相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图如图10所示，可以看到峰值旁瓣比为7.46dB，图10插图为自相关峰的放大图，其半高全宽约0.68ns，对应的脉冲压缩比为59.2。
实施例4
本实施例中激光器波长为1550.55nm，微波信号发生器产生3.95GHz的微波信号，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2的中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点；调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°。理论上应通过电放大器放大，使J2(κ)＝0成立，以抑制二倍频处的信号，但是因为实验中放大器输出功率的限制，无法获得满足J2(κ)＝0的微波信号幅度，在实验中采用了尽可能大的信号幅度。当编码信号为1.58Gbps的二进制伪随机序列时，光电探测器处输出的二进制相位编码信号的频谱如图11所示，可以看到在四倍微波信号频率处，即15.8GHz处产生了调制信号，且基频和三倍频信号被很好的抑制，但是因为实验中微波信号功率的限制，二倍频信号没有能够被抑制，但是由理论分析可以知道，通过使用更高功率的微波信号，二倍频信号是可以被很好抑制的。为了研究其编码性能，使输入编码信号为1.58Gbps的“0101”序列，这时产生的二进制相位编码信号的时域波形图(实线)和由该波形恢复出的相位信息波形图(虚线)如图12所示，可以看到在相邻码元间有一个明显的相位跳变，通过恢复出的相位信息波形图可以看到其相位跳变值约为180°。为了验证生成二进制相位编码信号的脉冲压缩性能，使输入编码信号为64比特1.58Gbps的二进制伪随机序列，这时生成的二进制相位编码信号的脉冲压缩性能(自相关)示意图如图13所示，可以看到峰值旁瓣比为7.69dB，图13插图为自相关峰的放大图，其半高全宽约0.68ns，对应的脉冲压缩比为59.6。
综上，本发明提供的倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置及方法，利用DP-QPSK调制器的非线性调制特性可以生成输入微波信号基频、二倍频、三倍频或者四倍频的二进制相位编码信号，通过高的倍频因子可以生成极高频率的相位编码信号，另外，本发明生成的相位编码微波信号的频率可以通过调节输入微波信号的频率大范围调谐。本发明结构简单，主要基于一个DP-QPSK调制器，***集成度高，实现成本低。
Claims (3)
1.一种倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置，其特征在于：该装置包括激光器、偏振复用双平行马赫-曾德尔调制器即DP-QPSK调制器、微波信号发生器、电放大器、编码信号发生器、直流电源、偏振控制器、起偏器、光放大器及光电探测器；所述DP-QPSK调制器内集成了两个子双平行马赫-曾德尔调制器即子DP-MZM，两个子DP-MZM输出的光信号经过正交偏振复用耦合在一起在DP-QPSK调制器的输出端输出，每个子DP-MZM由一个主马赫-曾德尔调制器即主MZM和两个子MZM组成；所述DP-QPSK调制器设置在激光器的出射光路上；微波信号发生器的输出端与电放大器的输入端连接，电放大器的输出端分别与DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM的一个射频输入端口连接；编码信号发生器的输出端分别与DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM的另一个射频输入端口连接；直流电源的输出端与DP-QPSK调制器的直流偏置输入端口连接；DP-QPSK调制器的输出端与偏振控制器的输入端连接，偏振控制器的输出端与起偏器的输入端连接，起偏器的输出端与光放大器的输入端连接，光放大器的输出端与光电探测器的输入端连接；所述光电探测器的输出端生成微波相位编码信号；其中：
所述输入DP-QPSK调制器的微波信号具有相同的幅度和相位；
所述输入DP-QPSK调制器的编码信号具有相同的幅度和到达时间；
根据需要产生的相位编码信号的中心频率和带宽，调节微波信号发生器产生的微波信号的频率，调节编码信号发生器产生的编码信号的速率。
2.根据权利要求1所述的倍频因子可调谐相位编码信号光学产生装置，其特征在于：通过偏振控制器控制，DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°。
3.一种采用如权利要求1所述装置的倍频因子可调谐相位编码信号光学产生方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1）激光器输出的光信号输入DP-QPSK调制器的光学输入端口，DP-QPSK调制器的两个子DP-MZM输出的光信号分别在DP-QPSK调制器输出光信号的两个正交的偏振方向上；
2）根据需要产生的相位编码信号的中心频率和带宽，调节微波信号发生器产生的微波信号的频率，调节编码信号发生器产生的编码信号的速率；
3）调节偏振控制器使DP-QPSK调制器一个偏振主轴与起偏器主轴夹角为45°；
4）调节直流偏置电压，使子DP-MZM1中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最小传输点；使子DP-MZM2中输入编码信号的子MZM偏置在最小传输点，输入微波信号的子MZM偏置在最大传输点；
5）当需要生成输入微波信号频率的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点；
6）当需要生成输入微波信号频率二倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点；
7）当需要生成输入微波信号频率三倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在最大传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在正交传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对基频信号的抑制；
8）当需要生成输入微波信号频率四倍频的相位编码信号时，调节直流偏置电压，使子DP-MZM1的主MZM偏置在正交传输点，子DP-MZM2的主MZM偏置在最大传输点，并通过调节输入微波信号的幅度实现对二倍频信号的抑制；
9）根据上述的设置，在光电探测器处生成不同倍频因子的二进制微波相位编码信号。
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