[發明專利]基于DP-QPSK調制器與PM串聯的相位編碼信號發生裝置及方法

有效

• 申請號: 202110307125.9
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113114370B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王旭東;陳敬旭;陳凱榮;馮新煥;姚建平;張杰君;曹元;王琳;吳幸雷;劉文兵;張軍;胡陽
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/556
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于DP?QPSK調制器與PM串聯的相位編碼信號發生裝置及方法，裝置包括順序光路連接的光源、信號調制單元、光起偏器以及光電探測器；所述光源用于產生并輸出光載波；所述信號調制單元用于接收光載波、單音微波信號和任意波形發生器的編碼信號，形成第一、第二、第三光信號，輸出第四光信號；所述光起偏器用于接收信號調制單元輸出的第四光信號并對第四光信號進行偏振化處理，形成第五光信號；所述光電探測器用于將偏振化處理后的第五光信號轉換為電信號。本發明裝置能夠產生載波頻率可調、無基帶分量的全光二相編碼微波脈沖信號，裝置結構緊湊，工作頻率范圍寬。

技術領域

本發明屬于信號產生技術領域，具體涉及一種基于DP-QPSK調制器與PM串聯的相位編碼信號發生裝置及方法。

背景技術

相位編碼信號被廣泛用于脈沖壓縮，以提高雷達距離分辨率。隨著雷達系統的快速發展，對相位編碼信號提出了高工作頻率、寬帶寬、高可重構性等新的要求。使用傳統的電子方法很難甚至不可能達到這樣的要求。微波光子學為克服這一局限提供了一種解決方案。此外，使用微波光子技術實現的信號處理器不受電磁干擾，并且具有并行和多處理能力。

在光子學的相位編碼信號發生器中，通過光脈沖整形、波長到時間映射和光學頻譜整形技術產生的相位編碼信號具有有限數量的序列會限制脈沖壓縮能力。此外，這些相位編碼信號的載波頻率很難調諧，并且這些相位編碼信號的自相關具有較小的峰旁瓣比(PSR)。因此，在微波光子系統中，大多數基于光子學的相位編碼信號發生器是通過將電產生的長符號編碼信號與單音微波信號組合來實現的。為了充分利用微波光子學的寬帶性能，提高可積分性，相位編碼信號發生器需要不含射頻器件和光學濾波器。另外，為了適應現代雷達系統的需要，相位編碼信號發生器需要能夠工作在脈沖模式而不是連續波(CW)模式。

相位編碼的微波脈沖信號通常在基帶具有頻率分量，這可以使用高通濾波器來去除基帶組件，但這增加了系統的復雜性。因此產生沒有基帶分量的相位編碼信號非常重要。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出一種基于DP-QPSK調制器與PM串聯的相位編碼信號發生裝置及方法，裝置結構簡單，具有很寬的工作頻率范圍，可以在不產生基帶分量的情況下在CW和脈沖模式下工作。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

基于DP-QPSK調制器與PM串聯的相位編碼信號發生裝置，包括順序光路連接的光源、信號調制單元、光起偏器以及光電探測器；

所述光源用于產生并輸出光載波；

所述信號調制單元用于接收光載波、單音微波信號和任意波形發生器的編碼信號，形成第一、第二以及第三光信號，輸出具有正交偏振態的第四光信號；

所述光起偏器用于接收信號調制單元輸出的第四光信號并對第四光信號進行偏振化處理，形成第五光信號；所述光起偏器的偏振化方向與所述第四光信號的兩個偏振方向呈固定45度角；

所述光電探測器用于將偏振化處理后的第五光信號轉換為電信號。

進一步的，所述信號調制單元包括DP-QPSK調制器以及PM；

所述DP-QPSK調制器包括DP-QPSK調制器上路、DP-QPSK調制器下路以及偏振態合束器；

所述DP-QPSK調制器上路具體為上路雙平行馬赫-曾德爾調制器；

所述DP-QPSK調制器下路包括下路雙平行馬赫-曾德爾調制器和90度偏振旋轉器；

所述上路雙平行馬赫-曾德爾調制器用于接收光源發出的光載波和單音微波信號，形成第一光信號；

所述下路雙平行馬赫-曾德爾調制器用于接收光載波；