[發明專利]微波光子寬帶雷達成像芯片、系統

有效

• 申請號: 201710796669.X
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107589415B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 李思敏;潘時龍;張方正
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/483
• 分類號: G01S7/483;G01S17/89
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 衛麟

1.一種微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，所述芯片上集成有以下光子組件：半導體激光器、第一1×2光耦合器、馬赫增德爾調制器、光衰減器、光移相器、2×1光耦合器、第二1×2光耦合器、發射端光電探測器、相位調制器、接收端光電探測器；各光子組件間通過光波導連接；半導體激光器的輸出端連接第一1×2光耦合器輸入端，第一1×2光耦合器的上路輸出端連接馬赫增德爾調制器的輸入端，馬赫增德爾調制器的輸出端連接2×1光耦合器的上路輸入端，第一1×2光耦合器的下路輸出端連接光衰減器的輸入端，光衰減器的輸出端連接光移相器的輸入端，光移相器的輸出端連接2×1光耦合器的下路輸入端，2×1光耦合器的輸出端連接第二1×2光耦合器的輸入端，第二1×2光耦合器的上輸出端連接發射端光電探測器的輸入端，第二1×2光耦合器的下輸出端連接相位調制器的輸入端，相位調制器的輸出端連接接收端光電探測器的輸入端；由第一1×2光耦合器、馬赫增德爾調制器、光衰減器、光移相器、2×1光耦合器所組成的子單元輸出載波抑制的正、負2階邊帶信號；發射端光電探測器的工作頻率大于4f₀+4kτ，所述相位調制器的工作頻率大于4f₀+4k(τ+Δτ_max)，接收端光電探測器的工作頻率大于4kΔτ_max且小于4f₀，其中，f₀為所述馬赫增德爾調制器的微波輸入端所輸入線性調頻信號載頻的起始頻率，τ為線性調頻信號的脈沖寬度，k為線性調頻信號的調頻斜率，Δτ_max為雷達探測距離內的回波信號和發射信號間的最大延時。

2.如權利要求1所述微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，所述第一1×2光耦合器、第二1×2光耦合器及2×1光耦合器為多模干涉結構，或y分支結構，或定向耦合器結構。

3.如權利要求1所述微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，所述光衰減器為馬赫增德爾干涉型光衰減器、PN結型光衰減器或微環衰減器。

4.如權利要求1所述微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，所述光移相器為熱光移相器、電光移相器或PN結型光移相器。

5.如權利要求1所述微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，所述半導體激光器為分布式反饋激光器。

6.如權利要求1所述微波光子寬帶雷達成像芯片，其特征在于，該芯片使用硅基光子集成方法或磷化銦基光子集成方法制造。

7.一種微波光子寬帶雷達成像系統，其特征在于，包括發射天線、接收天線、數據處理裝置以及如權利要求1～6任一項所述微波光子寬帶雷達成像芯片；發射天線與所述發射端光電探測器的輸出端連接，接收天線與相位調制器的微波信號輸入端連接，數據處理裝置用于對接收端光電探測器的輸出信號進行成像處理。