A simultaneous frequency up conversion of four intermediate frequency (IF) signals is carried out by utilizing a semiconductor optical amplifier Mach–Zehnder interferometer (SOA-MZI) in a differential configuration for radio over fiber applications. A sampling signal compelled by an optical pulse clock source produces 10-ps-width pulses at a repetition rate domain that is from 7.8 to 19.5 GHz. The four IF signals carrying quadratic phase shift keying (QPSK) data at frequencies fm are up converted at the SOA-MZI output at mixing frequencies nfsk ± fm, where k and m equal 1, 2, 3, and 4 and n is the harmonic rank of the sampling signal. The simulation study for simultaneous frequency up conversion relied on the SOA-MZI sampling mixer is developed to acquire the conversion gain and the error vector magnitude (EVM) in the repetition rate range. Using the virtual photonics integrated simulator, we show that incrementing the repetition rate from 7.8 to 19.5 GHz improves the competence and merit of the optical transmission system due to a better signal level and a lower aliased noise power with a higher sampling rate. Positive conversion gains were achieved at a higher mixing frequency for each channel. Concomitantly, the benefit on the conversion gain provided by augmenting the sampling frequency is 14 dB. By increasing the repetition rate, the EVM can be ameliorated up to 12% for all channels. In addition, it degrades more when the frequency channel increases over the repetition rate range. The maximum bit rate of 25 Gbit / s with a QPSK modulation meets the forward error correction limit.

中文翻译：

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基于 SOA-MZI 光子采样混频器的四个同步 QPSK 信号混频的重复率性能

通过在光纤无线电应用的差分配置中利用半导体光放大器马赫-曾德干涉仪 (SOA-MZI)，对四个中频 (IF) 信号进行同步上变频。由光脉冲时钟源强制的采样信号在 7.8 至 19.5 GHz 的重复率域中产生 10 ps 宽度的脉冲。四个 IF 信号在频率为 fm 时携带二次相移键控 (QPSK) 数据在 SOA-MZI 输出处以混合频率 nfsk ± fm 上变频，其中 k 和 m 等于 1、2、3 和 4，n 是谐波采样信号的秩。开发了基于 SOA-MZI 采样混频器的同步上变频仿真研究，以获取重复率范围内的变频增益和误差矢量幅度 (EVM)。使用虚拟光子学集成模拟器，我们表明，将重复率从 7.8 GHz 增加到 19.5 GHz 可以提高光传输系统的能力和优点，因为它具有更好的信号电平和更低的混叠噪声功率和更高的采样率。每个通道在更高的混合频率下实现了正转换增益。同时，通过增加采样频率提供的转换增益的好处是 14 dB。通过增加重复率，所有通道的 EVM 最多可改善 12%。此外，当频道在重复率范围内增加时，它的性能下降更多。使用 QPSK 调制的 25 Gbit/s 的最大比特率满足前向纠错限制。由于更好的信号电平和更低的混叠噪声功率以及更高的采样率，8 至 19.5 GHz 提高了光传输系统的能力和优点。每个通道在更高的混合频率下实现了正转换增益。同时，通过增加采样频率提供的转换增益的好处是 14 dB。通过增加重复率，所有通道的 EVM 最多可改善 12%。此外，当频道在重复率范围内增加时，它的性能下降更多。使用 QPSK 调制的 25 Gbit/s 的最大比特率满足前向纠错限制。由于更好的信号电平和更低的混叠噪声功率以及更高的采样率，8 至 19.5 GHz 提高了光传输系统的能力和优点。每个通道在更高的混合频率下实现了正转换增益。同时，通过增加采样频率提供的转换增益的好处是 14 dB。通过增加重复率，所有通道的 EVM 最多可改善 12%。此外，当频道在重复率范围内增加时，它的性能下降更多。使用 QPSK 调制的 25 Gbit/s 的最大比特率满足前向纠错限制。每个通道在更高的混合频率下实现了正转换增益。同时，通过增加采样频率提供的转换增益的好处是 14 dB。通过增加重复率，所有通道的 EVM 最多可改善 12%。此外，当频道在重复率范围内增加时，它的性能下降更多。使用 QPSK 调制的 25 Gbit/s 的最大比特率满足前向纠错限制。每个通道在更高的混合频率下实现了正转换增益。同时，通过增加采样频率提供的转换增益的好处是 14 dB。通过增加重复率，所有通道的 EVM 最多可改善 12%。此外，当频道在重复率范围内增加时，它的性能下降更多。使用 QPSK 调制的 25 Gbit/s 的最大比特率满足前向纠错限制。