[發明專利]基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置及方法

有效

• 申請號: 202110336878.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113098615B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 王璐;孫文惠;李光毅;石迪飛;李明;祝寧華;李偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/548;H04B10/70;G01S7/282
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

一種基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置及方法，該基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置包括：激光器；編碼光信號產生模塊；第一相位調制器；多通帶光陷波濾波；光纖；光電探測器；功率分束器；以及電放大器。本發明還提供了一種產生多波段微波信號的方法。

技術領域

本發明涉及微波光子學技術領域，特別涉及基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置及方法。

背景技術

光電振蕩器由于其瞬時帶寬可調諧特性以及較低的相位噪聲特性，利用光儲能元件獲得高性能的諧振腔，可用于產生高質量的微波信號。通常光電振蕩器只能產生單頻的微波信號，2018年，中科院半導體所報道了基于傅里葉域鎖模的掃頻光電振蕩器，可突破腔內模式建立的時間，產生快速連續掃頻微波信號。其產生的單啁啾微波信號，可用于雷達系統的發射機中。在此基礎上，利用兩個反向掃頻激光器輸入到傅里葉域鎖模光電振蕩器中，可產生單波段的雙啁啾信號，相比單啁啾信號而言，雙啁啾信號可以克服多普勒-距離耦合效應，可應用于雷達測距測速，且雙啁啾信號還具有良好的脈沖壓縮特性，可廣泛應用于遠程預警雷達和高分辨率雷達系統的信號源中。同時，作為脈沖壓縮信號的相位編碼信號也可廣泛用作雷達系統的發射信號源。近年來，隨著現代雷達技術的不斷發展，雷達系統從單一頻段向多頻段、多功能方向演化。為滿足雷達發射機的需求，產生多波段多格式的微波信號，也成為研究熱點之一。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置及方法，以期至少部分地解決上述提及的技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的第一個方面，提供了一種基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置，包括：激光器，用于產生光信號；編碼光信號產生模塊，用于將所述激光器輸出的光信號轉換成編碼光信號，所述編碼光信號為雙啁啾光信號或相位編碼光信號；第一相位調制器，用于對所述編碼光信號產生模塊輸出的編碼光信號進行相位調制；多通帶光陷波濾波器，用于將所述第一相位調制器輸出的經相位調制的所述編碼光信號進行相位強度轉換；光纖，用于為所述編碼光信號提供延時，以增加所述編碼光信號的品質因數；光電探測器，用于將所述光纖輸出的所述光信號轉換為電信號；功率分束器，用于將所述光電探測器輸出的電信號分為兩部分，一部分作為輸出，即得到多波段微波信號，所述多波段微波信號為雙啁啾微波信號或相位編碼微波信號；另一部分反饋給第一相位調制器，構成閉合的光電振蕩器環路；以及電放大器，位于所述功率分束器和所述第一相位調制器之間，用于將所述功率分束器輸出的電信號進行放大，并輸入至所述第一相位調制器。

作為本發明的第二個方面，還提供了一種利用如上所述多波段信號產生裝置產生多波段微波信號的方法，包括：將激光器產生的光信號輸入至編碼光信號產生模塊，得到編碼光信號；將所述編碼光信號輸入至第一相位調制器進行相位調制后，輸入多通帶光陷波濾波器進行相位強度轉化；將所述編碼光信號經過光纖通入光電探測器，得到電信號；將所述電信號分為兩部分，一部分反饋給第一相位調制器，另一部分作為輸出，得到多波段微波信號。

作為本發明的第三個方面，還提供了一種如上所述多波段信號產生裝置在雷達中的應用。

作為本發明的第四個方面，還提供了一種雷達，包括如上所述多波段信號產生裝置，用于作為多波段微波信號源。

從上述技術方案可以看出，本發明的基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置及方法具有以下有益效果：

本發明利用編碼光信號產生模塊，將激光器輸出的光信號轉換成編碼光信號，編碼光信號經多通帶光陷波濾波器進行相位強度轉換；該編碼光信號經光電振蕩器環路產生的雙啁啾微波信號的帶寬和時間周期可調，產生的相位編碼微波信號的周期和速率可調。

附圖說明

圖1是本發明實施例1和實施例2基于傅里葉域鎖模的多波段信號產生裝置；

圖2是本發明實施例3基于傅里葉域鎖模的多波段任意相位編碼信號產生裝置。

具體實施方式