[發明專利]基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源

有效

• 申請號: 201910341827.1
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110148877B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李璞;王云才;蔡強;賈志偉;張建國;王安幫;張明江
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/10;H04B10/07
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明公開了一種基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源，采用光電轉換技術，突破了電子帶寬的瓶頸，實現方案結構簡單且易于產生更大帶寬的白噪聲；在本發明的方案中，輸出白噪聲的功率取決于光電探測器的響應度和各路混沌激光的功率，相比于現有電子噪聲源來講，其輸出功率易于調節而且可輸出的最大功率更大；而且，本發明的技術方案是由多個單模混沌激光器并聯產生的超帶寬白噪聲，其產生噪聲的頻譜密度更加均勻。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源。

背景技術

人為可控的噪聲源在通信、遙感、軍事、天文等領域都有著非常重要的作用。

目前，噪聲源的實現途徑主要有數字合成技術和物理器件噪聲放大技術。數字合成技術是利用DSP或FPGA通過線性同余法、移存器法等算法先產生一段偽隨機數序列，再將偽隨機數序列進行時-頻映射轉化為高斯白噪聲。雖然該方法易于實現，但是受限于器件的時鐘頻率，數學合成法產生的噪聲頻率往往低于GHz。物理器件噪聲放大技術是通過對物理器件中的噪聲進行放大與控制來構建。常用的噪聲器件有：電阻、飽和二極管、肖特基二極管、場效應管等。該技術雖然可以產生帶寬較大的噪聲，但是利用物理器件噪聲放大技術需要復雜的實驗儀器，實現難度大；同時，該技術在對原始噪聲放大過程中難免引起頻譜畸變，導致頻譜密度不均勻。

而且，隨著科學技術的發展，現有噪聲源的工作頻率已經不能滿足一些待測器件的工作頻率。現有噪聲源大都是基于電子技術實現，由于在電子器件的帶寬瓶頸，要實現更大帶寬的噪聲產生將十分困難，進一步增大帶寬也會導致產生白噪聲的頻譜密度不均勻和輸出功率小等問題。因此，發展新型高帶寬、頻譜密度均勻、高輸出功率且易于實現的白噪聲源迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源。

本發明的目的可以通過采用如下的技術措施來實現，設計一種基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源，包括：

依序連接的多個單模混沌激光器、開關數量與單模混沌激光器數量對應的光開光以及光電探測器；其中，單模混沌激光器由分布反饋激光器和光纖反射鏡構成，光纖反射鏡將分布反饋激光器發出的光反射回其本身并對內部光場進行擾動從而產生單模混沌激光；通過調節分布反饋激光器的溫控源以產生不同中心波長的單模混沌激光，將每一單模混沌激光器產生的混沌激光分別輸入光開關的對應開關中，多路單模混沌激光通過光開關的匯總，輸入光電探測器，最終從光電探測器中輸出生成的超寬帶白噪聲。

其中，每一單模混沌激光器產生的混沌激光的光譜線寬為30-40GHz。

其中，單模混沌激光器的數量及光開關的開關數量設定為5-10個。

其中，單模混沌激光器產生的混沌激光的中心波長由溫控源調控，并且通過溫控源的調控實現各路混沌激光中心波長1nm以上的調諧。

其中，利用溫控源調節10路單模混沌激光的頻率間隔，通過10×1光開光對不同中心頻率的單模混沌激光進行選擇，再經過光電探測器后產生帶寬達100GHz的白噪聲。

區別于現有技術，本發明的基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源采用光電轉換技術，突破了電子帶寬的瓶頸，實現方案結構簡單且易于產生更大帶寬的白噪聲；在本發明的方案中，輸出白噪聲的功率取決于光電探測器的響應度和各路單模混沌激光的功率，相比于現有電子噪聲源來講，其輸出功率易于調節而且可輸出的最大功率更大；而且，本發明的技術方案是由多個單模混沌激光器并聯產生的超帶寬白噪聲，其產生噪聲的頻譜密度更加均勻。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種基于多路單模混沌激光器并聯的超寬帶白噪聲源的結構示意圖。