[發(fā)明專利]基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110445644.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113300760B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮新煥;陳敬旭;曹元;王旭東;張杰君;關(guān)柏鷗;姚建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/071
• 分類號(hào): H04B10/071;H04B10/2513;H04B10/516;H04B10/556;H04B10/70
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，包括控制器和順序連接的光源、光耦合器、微波光子濾波器以及網(wǎng)絡(luò)分析儀；

所述光源用于輸出待解調(diào)的光信號(hào)，其信號(hào)為第一光信號(hào)，同時(shí)作為微波光子濾波器的光載波；

所述光耦合器用于將第一光信號(hào)分為第二光信號(hào)和第三光信號(hào)，第二光信號(hào)輸入微波光子濾波器，第三光信號(hào)輸入控制器；

所述微波光子濾波器包括單邊帶調(diào)制器、偏振控制器、光分束器、啁啾光纖光柵、可調(diào)延時(shí)線、光合束器以及光電探測(cè)器，啁啾光纖光柵和可調(diào)延時(shí)線為微波光子濾波器的兩個(gè)抽頭，微波光子濾波器接收第二光信號(hào)、第一電信號(hào)以及第三電信號(hào)，將處理后的第一電信號(hào)輸出為第二電信號(hào)；

所述網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出第一電信號(hào)到所述單邊帶調(diào)制器中并接收第二電信號(hào)進(jìn)行分析，得到微波光子濾波器的頻率響應(yīng)特性；

所述控制器用于分析第三光信號(hào)，輸出第三電信號(hào)到可調(diào)延時(shí)線，根據(jù)第三光信號(hào)信息調(diào)整可調(diào)延時(shí)線的長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的高分辨率解調(diào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述單邊帶調(diào)制器用于接收第二光信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的第一電信號(hào)，將第一電信號(hào)調(diào)制到第二光信號(hào)上，并輸出第四光信號(hào)；所述第四光信號(hào)是載波與正一階或負(fù)一階邊帶組成的單邊帶調(diào)制信號(hào)；

所述偏振控制器用于接收第四光信號(hào)并調(diào)整第四光信號(hào)的偏振方向，輸出為第五光信號(hào)；

所述光分束器用于接收第五光信號(hào)，并將第五光信號(hào)分為第六光信號(hào)和第八光信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述啁啾光纖光柵為微波光子濾波器的第一個(gè)抽頭，內(nèi)部包含光纖環(huán)形器，用于接收第六光信號(hào)，輸出為第七光信號(hào)；不同光波長(zhǎng)的第六光信號(hào)將在啁啾光纖光柵內(nèi)經(jīng)歷不同長(zhǎng)度的路徑；

所述光纖環(huán)形器用于接收第六光信號(hào)，并將其輸入到啁啾光纖光柵，同時(shí)接收啁啾光纖光柵反射的光信號(hào)，并將反射回的光信號(hào)輸出為第七光信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述可調(diào)延時(shí)線為微波光子濾波器的第二個(gè)抽頭，其內(nèi)部包含一段光纖，光纖長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，可調(diào)延時(shí)線用于接收第八光信號(hào)和控制器輸出的第三電信號(hào)，其輸出信號(hào)為第九光信號(hào)，調(diào)整可調(diào)延時(shí)線的長(zhǎng)度即調(diào)整微波光子濾波器兩個(gè)抽頭的信號(hào)延時(shí)差。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述光合束器用于接收第七光信號(hào)和第九光信號(hào)，將兩路信號(hào)合并為第十光信號(hào)輸出；

所述光電探測(cè)器用于接收第十光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)，同時(shí)作為微波光子濾波器的輸出信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述光分束器實(shí)際器件為偏振分束器或光耦合器；所述光合束器的實(shí)際器件為偏振合束器或光耦合器；

所述光分束器和光合束器的實(shí)際器件組合效果需滿足使第十信號(hào)光為具有垂直偏振態(tài)的兩束光，因此實(shí)際器件的組合有：

光分束器為光耦合器和光合束器為偏振合束器；

光分束器為偏振分束器和光合束器為偏振合束器；

光分束器為偏振分束器和光合束器為光耦合器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波光子濾波器的分辨率可調(diào)光學(xué)傳感解調(diào)裝置，其特征在于，所述微波光子濾波器頻率響應(yīng)中自由光譜范圍變化率的公式為：

其中，D是啁啾光纖光柵的色散量，T是微波光子濾波器啁啾光纖光柵和可調(diào)延時(shí)線的延時(shí)差，Δλ是光波長(zhǎng)改變量，N是微波光子濾波器頻譜響應(yīng)中陷波點(diǎn)階數(shù)。