[發(fā)明專(zhuān)利]基于微波光子處理的微波頻譜分析儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210480073.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103837742A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何云濤;黃海平;付新宇;江月松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R23/17
• 分類(lèi)號(hào): G01R23/17
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，包括：

高穩(wěn)定激光器（1），電光調(diào)制器（2），光纖準(zhǔn)直器（4），傅里葉透鏡（5），低溫恒溫裝置（6），光子晶體（7），光吸收器（8），信號(hào)發(fā)生器（9），驅(qū)動(dòng)電路（10），可調(diào)諧窄線寬激光器（11），光纖分束器（12），分光棱鏡（13），聚焦透鏡（14），光電探測(cè)器（15），采集卡（16），信號(hào)處理器（17）；

所述的基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，其特征在于：

（a）所述的高穩(wěn)定激光器產(chǎn)生頻率恒定的窄線寬連續(xù)波光信號(hào)，被測(cè)微波信號(hào)通過(guò)電光調(diào)制器對(duì)所述的窄線寬連續(xù)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使得電光調(diào)制器輸出的調(diào)制光信號(hào)中含有被測(cè)微波信號(hào)頻譜分布信息；

（b）所述的光子晶體在調(diào)制光信號(hào)的頻譜范圍內(nèi)具有瞬時(shí)的均勻光譜燒孔特性，調(diào)制光信號(hào)經(jīng)光纖準(zhǔn)直器和傅里葉透鏡后，對(duì)放置在低溫恒溫裝置中的光子晶體進(jìn)行光譜燒孔處理，使得光子晶體的吸收譜曲線與調(diào)制光信號(hào)的頻譜曲線同構(gòu)；

（c）所述的信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生周期鋸齒波電壓后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)可調(diào)諧窄線寬激光器進(jìn)行頻率調(diào)制，使得可調(diào)諧窄線寬激光器的輸出光束頻率為周線性期變化；

（d）所述的光纖分束器，用于將可調(diào)諧窄線寬激光器的輸出光束分成兩束，其中一束作為探測(cè)參考光束，另一束作為讀取光束經(jīng)過(guò)光纖準(zhǔn)直器和傅里葉透鏡后，被聚焦到光子晶體中，而由于光子晶體的吸收譜曲線與調(diào)制光信號(hào)的光譜同構(gòu)，因此當(dāng)進(jìn)入光子晶體的讀取光束的頻率線性變化，即可讀取光子晶體被調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行光譜燒孔后的吸收譜曲線，實(shí)現(xiàn)將調(diào)制光信號(hào)的頻譜轉(zhuǎn)換到時(shí)間域；

（e）所述的分光棱鏡，將所述的透過(guò)光子晶體并通過(guò)傅里葉透鏡的讀取光束與所述探測(cè)參考光束合，然后經(jīng)過(guò)聚焦透鏡，最終在光電探測(cè)器上相干后被探測(cè)獲得；

（f）所述的信號(hào)處理器，獲得光電探測(cè)器輸出并經(jīng)采集卡轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，并結(jié)合信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的周期鋸齒波電壓，進(jìn)行分析即可獲得被測(cè)微波信號(hào)的頻譜分布圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，所述的可調(diào)諧窄線寬激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍應(yīng)該包括調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，所述的讀取光束的光功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于調(diào)制光信號(hào)的光功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，所述的光吸收器主要用于將透過(guò)光子晶體的調(diào)制光信號(hào)全部吸收，防止反射方和散射光再次進(jìn)入光子晶體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子處理的微波頻譜分析儀，所述的低溫恒溫裝置在保持光子晶體低溫恒溫的同時(shí)，具有均勻光學(xué)透射窗口，以使得所述的調(diào)制光信號(hào)和讀取光束透過(guò)。