[發明專利]一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的系統和方法

有效

• 申請號: 202110708015.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113644981B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王云才;黃奕敏;孫粵輝;高震森;程昱
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/508
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的系統，其特征在于，包括第一光發射模塊(1)、第二光發射模塊(2)、光耦合器(3)、光電探測器(4)；第一光發射模塊(1)和第二光發射模塊(2)輸出的噪聲光信號傳輸至所述光耦合器(3)的輸入端，所述光耦合器(3)對噪聲光信號進行耦合并輸入至所述光電探測器(4)的輸入端，所述光電探測器(4)進行拍頻，實現光譜到頻譜的映射轉換，輸出平坦毫米波噪聲；

所述第一光發射模塊(1)包括第一ASE光源(11)和第一光濾波器(12)，所述第一ASE光源(11)的輸出端與所述第一光濾波器(12)的輸入端電性連接，所述第一光濾波器(12)的輸出端與所述光耦合器(3)的輸入端電性連接；

所述第二光發射模塊(2)包括第二ASE光源(21)和分光處理器，所述第二ASE光源(21)的輸出端與所述分光處理器的輸入端電性連接，所述分光處理器的輸出端與所述光耦合器(3)的輸入端電性連接；

所述分光處理器包括分光器(221)、第二光濾波器(222)和分光耦合器(223)；所述第二光濾波器(222)的數量設置為若干，所述第二ASE光源(21)與所述分光器(221)的輸入端電性連接，所述分光器(221)的輸出端與若干個所述第二光濾波器(222)的輸入端電性連接，若干個所述第二光濾波器(222)的輸出端與所述分光耦合器(223)的輸入端電性連接，所述分光耦合器(223)的輸出端與所述光耦合器的輸入端電性連接；

所述分光處理器包括陣列波導光柵(224)和密集型光波復用模塊(225)，所述第二ASE光源(21)與所述陣列波導光柵(224)的輸入端電性連接，所述陣列波導光柵(224)的輸出端與所述密集型光波復用模塊(225)的輸入端電性連接，所述密集型光波復用模塊(225)的輸出端與所述光耦合器(3)的輸入端電性連接。

2.一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的方法，應用于權利要求1所述的一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1：第一光發射模塊(1)輸出光譜呈高斯形狀的噪聲光信號，并傳輸至光耦合器3；

S2：所述第二光發射模塊(2)輸出光譜呈高斯形狀的n束噪聲光信號，并傳輸至光耦合器3；

S3：第一光發射模塊(1)和第二光發射模塊(2)產生的噪聲光耦合到所述光耦合器(3)中，并將耦合后的光信號傳輸至光電探測器(4)；

S4：所述光電探測器(4)進行拍頻，實現光譜到頻譜的映射轉換，輸出平坦毫米波噪聲。

3.根據權利要求2所述的一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的方法，其特征在于，在步驟S1和步驟S2中，所述第一光發射模塊(1)輸出中心波長為λ₀、線寬為B、光譜呈高斯形狀的噪聲光信號；所述第二光發射模塊(2)輸出中心波長為λ₁、λ₂、…、λ_n(n≥2)、線寬為B、光譜呈高斯形狀的n束噪聲光信號。

4.根據權利要求3所述的一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的方法，其特征在于，在步驟S2中，第二光發射模塊(2)輸出兩束噪聲光時，兩束光的中心波長分別為λ₁和λ₂，且線寬均為B，產生覆蓋a至b GHz的平坦毫米波噪聲；其中，a和b分別等于c/(λ₁-λ₀)和c/(λ₂-λ₀)，c為光速，產生毫米波噪聲的平坦度m滿足公式：

5.根據權利要求3所述的一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的方法，其特征在于，在步驟S2中，第二光發射模塊(2)輸出n束噪聲光時，假定n束光的中心波長分別為λ₁、λ₂、…、λ_n(n≥3)，產生覆蓋a至b GHz的平坦毫米波噪聲，其中，a和b分別等于c/(λ₁-λ₀)和c/(λ_n-λ₀)，c為光速，產生毫米波噪聲的平坦度m滿足公式：

6.根據權利要求4或5所述的一種產生頻譜平坦的毫米波噪聲的方法，其特征在于，在步驟S4中，第一光發射模塊(1)和第二光發射模塊(2)輸出的噪聲光均為具有高斯型光譜形狀的噪聲光。