[發(fā)明專利]一種線性調(diào)頻信號(hào)微波光子倍頻方法及其裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610024082.2 | 申請(qǐng)日: | 2016-01-14 |
| 公開(公告)號(hào): | CN105676206A | 公開(公告)日: | 2016-06-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 李軒;趙尚弘;李勇軍;朱子行 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G01S7/481 | 分類號(hào): | G01S7/481 |
| 代理公司: | 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202 | 代理人: | 劉華 |
| 地址: | 710077*** | 國(guó)省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 線性 調(diào)頻 信號(hào) 微波 光子 倍頻 方法 及其 裝置 | ||
1.一種線性調(diào)頻信號(hào)的微波光子倍頻裝置,包括連續(xù)波激光器(1)、光耦 合器(2)、雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)、 偏振耦合器(5)、檢偏器(6)、探測(cè)器(7),電學(xué)部分由功分器(8)、功率放 大器(9)、寬帶的90°HybridA(10)和帶的90°HybridB(11),其特征在于, 激光器(1)同光耦合器(2)相連接,耦合器(2)分別與并聯(lián)的雙平行馬赫曾 德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4),相連接,輸入信號(hào)經(jīng)功分 器(8)后,一路經(jīng)過功率放大器(9)與寬帶的90°HybridA(10)相連接,寬 帶的90°HybridA(10)輸出分別與雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)的兩個(gè)射頻 輸出端口相連接,功分器(8)的另一路輸出經(jīng)過帶的90°HybridB(11)后分別 與雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的兩個(gè)射頻輸出端口相連接,雙平行馬赫曾 德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的輸出分別與偏振耦合器 (5)的兩個(gè)輸入端相連接,偏振耦合器(5)的輸出端與檢偏器(6)相連接, 檢偏器(6)還與探測(cè)器(7)相連接;
所述的激光器(1)輸出光信號(hào)經(jīng)過光耦合器(2)分為兩路,分別作為雙 平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的光載波信號(hào), 輸入線性調(diào)頻信號(hào)首先經(jīng)過功分器(8)分為兩部分,其中一路經(jīng)過功率放大器 (9)放大后再通過一個(gè)寬帶90°HybridA(10),產(chǎn)生兩路等幅、具有90°相位 差的信號(hào),分別輸入雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)的兩個(gè)射頻輸入端口,功 分器(8)輸出另一路電信號(hào)經(jīng)過一個(gè)寬帶90°HybridB(11)后分別輸入雙平 行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的兩個(gè)射頻輸入端口,單音調(diào)制信號(hào)時(shí),當(dāng)雙平行 馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)中的兩個(gè)子調(diào)制器均處于最大傳輸點(diǎn)時(shí),其輸出光信 號(hào)包絡(luò)E1(t)為公式(1)所示:
式中,E0和ωc分別為激光器輸出光信號(hào)振幅和頻率,m1為雙平行馬赫曾德 爾調(diào)制器A調(diào)制系數(shù),ω為輸入射頻本振頻率,θ為雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A 中主調(diào)制器直流偏置相位,Jn()為n階一類貝塞爾函數(shù),J2n()為2n階一類貝 塞爾函數(shù),t為時(shí)間;
雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)直流偏置與雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3) 完全相同,但調(diào)制系數(shù)不同,調(diào)整調(diào)制系數(shù),可以使雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A (3)與雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)輸出光邊帶中所需光邊帶同向而雜散光 邊帶反相,輸出調(diào)制光信號(hào)經(jīng)過偏振耦合器(5)耦合為偏振態(tài)相互垂直的光信 號(hào),其輸出端光信號(hào)為公式(2)所示:
式中,m2為雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B調(diào)制系數(shù),x和y軸分別表示偏振 耦合器的兩個(gè)偏振軸方向;
偏振正交的兩路光信號(hào)經(jīng)檢偏器(6)后偏振方向透射到同一方向,且信號(hào) 功率受到調(diào)整,其輸出光信號(hào)EPol(t)為公式(3)所示:
式中,β為檢偏器主軸與x軸方向夾角;
設(shè)置雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的 主調(diào)制器為最大傳輸點(diǎn),輸出光載波和正負(fù)4階光邊帶,當(dāng)滿足條件為公式(4) 所示:
J0(m1)cosβ+J0(m2)sinβ=0(4)
光載波完全抵消,此時(shí)檢偏器輸出光信號(hào)EPol(t)為公式(5)所示:
探測(cè)器7拍頻后可得到8倍頻信號(hào);
設(shè)置雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器A(3)和雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器B(4)的 主調(diào)制器為最小傳輸點(diǎn),輸出正負(fù)2階和正負(fù)6階光邊帶,當(dāng)滿足條件為公式(6) 所示:
J2(m1)cosβ+J2(m2)sinβ=0(6)
正負(fù)2階光邊帶完全抵消,此時(shí)檢偏器輸出光信號(hào)EPol(t)為公式(7)所示:
探測(cè)器7拍頻后可得到12倍頻信號(hào)。
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