[發(fā)明專利]基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置及輸出方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110595976.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113422648A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高永勝;王鑫圓;譚佳俊;董洪建;譚慶貴;樊養(yǎng)余;呂國(guó)云;梁棟;侯文棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/50
• 分類號(hào): H04B10/50;H04B10/516;H04B10/54;H04B10/548;H01S1/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括激光器、三個(gè)調(diào)制器，一個(gè)射頻源、兩個(gè)本振源、雙通道濾波器、光耦合器、光放大器、多通道濾波器、多個(gè)光電探測(cè)器，其特征在于：

所述基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置中，激光器的輸出口連接調(diào)制器M1的光信號(hào)輸入端；調(diào)制器M1光信號(hào)輸出端連接雙通道濾波器的公共輸入端；雙通道濾波器的兩個(gè)輸出端分別連接調(diào)制器M2和調(diào)制器M3的輸入端，調(diào)制器M2和調(diào)制器M3的輸出端分別進(jìn)入光耦合器的兩個(gè)輸入端，光耦合器的共同輸出端連接光放大器的輸入端，光放大器的輸出端連接多通道濾波器的公共端，多通道濾波器的每個(gè)通道輸出端分別連接PD，多個(gè)PD輸出所需要的多通道頻控陣信號(hào)；射頻源連接調(diào)制器M1的射頻輸入口，兩個(gè)本振源分別連接調(diào)制器M2和調(diào)制器M3的射頻輸入口。

2.一種利用權(quán)利要求1所述基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置的輸出方法，其特征在于：

步驟1：從激光器輸出的光載波注入到調(diào)制器M1中；

步驟2：頻率為f₀的射頻信號(hào)通過(guò)接調(diào)制器M1調(diào)制光載波，調(diào)制器M1輸出相對(duì)頻率為mf₀和nf₀的光諧波邊帶，其中m、n均為整數(shù)且mn；

步驟3：調(diào)制器M1輸出的光信號(hào)進(jìn)入雙通道濾波器，兩個(gè)光邊帶被分離，分別從雙通道濾波器的兩個(gè)通道輸出；

步驟4：濾波器第一個(gè)通道輸出的頻率較高的光邊帶mf₀進(jìn)入調(diào)制器M2，被1號(hào)本振源調(diào)制，產(chǎn)生具有K個(gè)梳線、重復(fù)頻率為f₁的光梳，K為整數(shù)，每個(gè)梳線均為光邊帶mf₀的復(fù)制；

步驟5：濾波器第二個(gè)通道輸出的頻率較低的光邊帶nf₀進(jìn)入調(diào)制器M3，被頻率為f₂的本振信號(hào)調(diào)制，產(chǎn)生具有K個(gè)梳線、重復(fù)頻率為f₂的光梳，每個(gè)梳線均為光邊帶nf₀的復(fù)制；

步驟6：調(diào)制器M2和調(diào)制器M3輸出的兩個(gè)光梳在光耦合器結(jié)合，經(jīng)過(guò)光放大器進(jìn)行功率線性補(bǔ)償；

步驟7：光放大器輸出的光信號(hào)進(jìn)入多通道濾波器，多通道濾波器具有至少K個(gè)通道，將兩路光梳的梳線對(duì)稱地分離；

步驟8：調(diào)制器M2輸出的頻率為mf₀+[k-(K+1)/2]f₁的梳線與調(diào)制器M3輸出的頻率為nf₀+[k-(K+1)/2]f₂的梳線一起輸出多通道濾波器的第k個(gè)通道，k的取值范圍為1,2,…,K；

步驟9：第k個(gè)通道光信號(hào)進(jìn)入第k個(gè)PD，得到頻率為(m-n)f₀+[k-(K+1)/2](f₁-f₂)的射頻信號(hào)；

步驟10：最終得到的K個(gè)射頻信號(hào)起始頻率為(m-n)f₀+(1-K)(f₁-f₂)/2，相鄰頻偏為(f₁-f₂)，形成K個(gè)陣元通道的線性頻偏的頻控陣信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置的輸出方法，其特征在于：

所述頻控陣信號(hào)的頻偏通過(guò)兩個(gè)光梳的重復(fù)頻率差(f₁-f₂)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置的輸出方法，其特征在于：

所述頻控陣信號(hào)的載頻與(m-n)f₀有關(guān)，通過(guò)調(diào)制器M1的驅(qū)動(dòng)射頻信號(hào)頻率f₀及調(diào)制器M1產(chǎn)生的諧波階數(shù)m、n進(jìn)行調(diào)節(jié)，在產(chǎn)生頻控陣信號(hào)的同時(shí)，將驅(qū)動(dòng)射頻信號(hào)的頻率和帶寬提高到(m-n)倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙光梳的微波光子頻控陣信號(hào)產(chǎn)生裝置的輸出方法，其特征在于：

所述射頻信號(hào)為雷達(dá)系統(tǒng)的線性調(diào)頻信號(hào)或相位編碼信號(hào)，或者是通信系統(tǒng)的幅度調(diào)制信號(hào)、相位調(diào)制信號(hào)或矢量調(diào)制信號(hào)。