[發(fā)明專利]一種太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910609084.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110365403B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜河;龔鵬偉;謝文;諶貝;馬紅梅;楊春濤;劉爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京無(wú)線電計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類號(hào): H04B10/077
• 分類號(hào): H04B10/077;H04B10/50;H04B10/516
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 馬驥;南霆

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量裝置，包括：太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器、微波探針、共面波導(dǎo)、50Ω負(fù)載、參考時(shí)鐘、功分器、重頻可調(diào)飛秒激光器、飛秒激光選通器、起偏器、數(shù)據(jù)采集模塊以及計(jì)算機(jī)等。本發(fā)明還公開(kāi)了上述裝置用于太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量的方法。本發(fā)明的裝置和方法，為載波頻率達(dá)太赫茲頻段、帶寬達(dá)幾十GHz的太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)提供測(cè)量方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)測(cè)量領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于異電光取樣系統(tǒng)的太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)的測(cè)量裝置與方法。

背景技術(shù)

通信技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)信號(hào)的傳輸速率、帶寬與傳輸容量提出了新的挑戰(zhàn)，太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)因具有抗噪聲能力強(qiáng)、帶寬效率高等特點(diǎn)，受到越來(lái)越多的重視。隨著5G通信、空基骨干網(wǎng)的發(fā)展，寬帶調(diào)制信號(hào)的載波頻率已經(jīng)達(dá)到了E波段(71GHz～86GHz)甚至更高，帶寬也向十吉赫茲量級(jí)發(fā)展，傳統(tǒng)的基于矢量信號(hào)分析儀的寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量方法已經(jīng)漸漸無(wú)法滿足相關(guān)需求。

因此，需要提供一種基于異步電光取樣系統(tǒng)的太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量方法，為載波頻率高達(dá)太赫茲、帶寬達(dá)幾十吉赫茲的寬帶調(diào)制信號(hào)提供新的測(cè)量方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于異步電光取樣原理的太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量裝置與方法，的一個(gè)目的在于為載波頻率達(dá)太赫茲、帶寬達(dá)幾十吉赫茲的寬帶調(diào)制信號(hào)提供測(cè)量手段。

本申請(qǐng)實(shí)施例提出一種太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)量裝置，包括：

太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器，用于提供太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)；

共面波導(dǎo)，被測(cè)太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)在其中傳輸時(shí)，信號(hào)電場(chǎng)引起襯底材料折射率的變化，探測(cè)激光經(jīng)襯底輸入到共面波導(dǎo)信號(hào)電極上，經(jīng)電極反射，其偏振態(tài)發(fā)生改變；

參考時(shí)鐘，通過(guò)功分器為太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器、重頻可調(diào)飛秒激光器、數(shù)據(jù)采集模塊提供參考信號(hào)；

重頻可調(diào)飛秒激光器，提供飛秒激光，并輸入到飛秒激光選通器輸入端；

飛秒激光選通器，用于對(duì)飛秒激光進(jìn)行選通，將其重復(fù)頻率降低至≤1MHz；

起偏器，將飛秒激光選通器輸出的激光轉(zhuǎn)化為線偏振光，作為探測(cè)激光；

所述探測(cè)激光，經(jīng)共面波導(dǎo)反射后，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采集，采樣率為100M采樣點(diǎn)/s，獲得波形數(shù)據(jù)；

計(jì)算機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)線控制重頻可調(diào)飛秒激光器與數(shù)據(jù)采集模塊工作，并對(duì)數(shù)據(jù)模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包含第一微波探針，將被測(cè)太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)耦合到共面波導(dǎo)中進(jìn)行傳輸。

優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包含第二微波探針，將50Ω負(fù)載與共面波導(dǎo)連接；50Ω負(fù)載，將傳輸?shù)狡渲械男盘?hào)吸收，防止生成反射信號(hào)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包含第一功分器，將參考時(shí)鐘輸出的參考信號(hào)分為兩路，分別輸入到第二功分器及太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器的參考信號(hào)輸入端；第二功分器，用于將第一功分器輸入的參考信號(hào)分為兩路，分別輸入到重頻可調(diào)飛秒激光器及數(shù)據(jù)采集模塊的參考信號(hào)輸入端。

本發(fā)明的裝置還包含1/4波片，所述探測(cè)激光經(jīng)共面波導(dǎo)反射后，在s、p偏振方向上引入一個(gè)90°的相位差；沃拉斯通棱鏡，將1/4波片輸出的飛秒激光的s、p偏振光分離為兩束，輸入到平衡探測(cè)器的兩個(gè)輸入端；平衡探測(cè)器，將s、p偏振光偏振狀態(tài)的差轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，該電壓正比于共面波導(dǎo)上探測(cè)光斑位置處信號(hào)電場(chǎng)的強(qiáng)度。

優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置中，所述太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器輸出的待測(cè)太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)，經(jīng)微波探針耦合到共面波導(dǎo)中進(jìn)行傳輸，并使用異步電光取樣技術(shù)對(duì)所述太赫茲寬帶調(diào)制信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。