微波光子變頻器制造技術

本發明專利技術提供一種微波光子變頻器，包括第一相位調制器、第二相位調制器、光濾波環路和光電探測器，第一相位調制器用于采用第一電信號對光載波進行相位調制；第二相位調制器用于采用第二電信號對第一相位調制器輸出的光信號進行相位調制；光濾波環路用于基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對第二相位調制器輸出的光信號中的光載波進行抑制；光電探測器用于將光濾波環路輸出的對應頻率范圍內的光信號轉換成電信號。本發明專利技術通過采用相位調制器，可以降低插入損耗；通過采用光濾波環路，基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對光信號中的光載波進行抑制，可以在消除光載波偏置點漂移問題的同時簡化器件，增強器件工作穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于微波光子領域，具體涉及一種微波光子變頻器。
技術介紹
隨著寬帶無線接入技術、雷達、相控陣天線技術等無線通信系統對帶寬需求的不斷增加，傳輸的信號頻率進一步向更高頻段的微波、毫米波頻段延伸，面對如此高頻率的信號，電學系統處理能力的不足越加明顯，因此研究與開發具有超大帶寬、超高信號處理能力的光子系統尤為重要。微波光子變頻器作為通信系統重要的功能單元，在國內外也得到了廣泛的研究。傳統的變頻器采用電光強度調制器級聯實現光域電信號頻率下轉換，由于強度調制器由馬赫曾德爾干涉結構制作而成，因此插入損耗較大；另外，強度調制器存在光載波偏置點漂移問題，為了消除偏置點漂移的問題，需要對強度調制器進行偏置控制，無論是采用功率法還是導頻法控制，都會增加器件的復雜程度、降低器件的工作穩定度。
技術實現思路
本專利技術提供一種微波光子變頻器，以解決目前微波光子變頻器插入損耗較大、器件復雜程度高以及穩定性較差的問題。根據本專利技術實施例的第一方面，提供一種微波光子變頻器，包括第一相位調制器、第二相位調制器、光濾波環路和光電探測器，其中所述第一相位調制器用于采用第一電信號對光載波進行相位調制；所述第二相位調制器用于采用第二電信號對所述第一相位調制器輸出的光信號進行相位調制；所述光濾波環路用于基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波進行抑制；所述光電探測器用于將所述光濾波環路輸出的對應頻率范圍內的光信號轉換成電信號。在一種可選的實現方式中，所述光濾波環路包括輸入裝置、光纖和輸出裝置，其中所述輸入裝置用于輸入所述第二相位調制器輸出的光信號，并通過所述光纖將所述光信號傳輸給所述輸出裝置；所述光纖在傳輸所述第二相位調制器輸出的光信號時，所述光信號中的光載波作為泵浦光，在所述光纖的布里淵散射效應的作用下產生斯托克斯光，反向傳輸至所述輸入裝置；所述輸入裝置將所述斯托克斯光傳輸給所述輸出裝置；所述輸出裝置將所述斯托克斯光傳輸給所述光纖，在所述光纖中所述斯托克斯光與所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波相向傳輸，從而發生受激布里淵散射效應，在所述受激布里淵散射效應的作用下所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波得到抑制，此后將所述第二相位調制器輸出的光信號中的剩余分量輸出給所述光電探測器。在另一種可選的實現方式中，所述輸入裝置為第一光環形器，所述第一光環形器上按順序設置有第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一光環形器的第一端口作為所述光濾波環路的輸入端，與所述第二相位調制器的輸出端連接，所述第一光環形器的第二端口通過所述光纖與所述輸出裝置的第二端口連接，所述第一光環形器的第三端口與所述輸出裝置的第一端口連接。在另一種可選的實現方式中，所述輸出裝置為第二光環形器，所述第二光環形器上按順序設置有第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二關環形器的第一端口作為所述輸出裝置的第一端口，與所述第一光環形器的第三端口連接，所述第二關環形器的第二端口作為所述輸出裝置的第二端口，通過所述光纖與所述第一光環形器的第二端口連接，所述第三端口作為所述光濾波環路的輸出端，與所述光電探測器的輸入端連接。在另一種可選的實現方式中，所述光纖為色散位移光纖。在另一種可選的實現方式中，所述第一相位調制器輸出的光信號中包括光載波信號以及經所述第一相位調制器調制后的光載波信號。在另一種可選的實現方式中，所述第二相位調制器輸出的光信號包括光載波信號、經所述第一相位調制器調制后的光載波信號、經所述第二相位調制器調制后的光載波信號以及經所述第一相位調制器和所述第二相位調制器調制后的光載波信號。在另一種可選的實現方式中，所述光濾波環路輸出的光信號包括經所述第一相位調制器調制后的光載波信號、經所述第二相位調制器調制后的光載波信號以及經所述第一相位調制器和所述第二相位調制器調制后的光載波信號。本專利技術的有益效果是：1、本專利技術通過采用級聯相位調制器，可以降低插入損耗；通過采用光濾波環路，并使光濾波環路基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對光信號中的光載波進行抑制，可以在消除光載波偏置點漂移問題的同時簡化器件，增強器件工作穩定性，并且可以降低光載波對輸出光信號的干擾，從而降低輸入電信號在輸出信號中的泄露；2、本專利技術通過采用光環形器控制光信號在光濾波環路中的傳輸，使得整個變頻器組件更加簡單。附圖說明圖1是本專利技術微波光子變頻器的一個實施例電路示意圖；圖2是本專利技術微波光子變頻器頻譜處理過程的一個實施例示意圖；圖3是本專利技術微波光子變頻器的歸一化變頻增益隨光載波抑制系數的變化關系示意圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術實施例中的技術方案，并使本專利技術實施例的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本專利技術實施例中技術方案作進一步詳細的說明。在本專利技術的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。參見圖1，為本專利技術微波光子變頻器的一個實施例電路示意圖。該微波光子變頻器可以包括第一相位調制器110、第二相位調制器120、光濾波環路130和光電探測器140，第一相位調制器110的第一輸入端輸入光載波，第二輸入端輸入第一電信號，其可以采用第一電信號對光載波進行相位調制；第二相位調制器120的第一輸入端輸入第二電信號，第二輸入端連接第一相位調制器110的輸出端，其可以采用第二電信號對第一相位調制器110輸出的光信號進行相位調制，其中第一相位調制器110輸出的光信號中可以包括光載波信號以及經第一相位調制器110調制后的光載波信號。若設光載波信號的頻率為fc，第一電信號的頻率為fRF，則經第一相位調制器110調制后的光載波信號的頻率可以為fc±fRF。光濾波環路130的輸入端與第二相位調制器120的輸出端連接，其可以基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對第二相位調制器120輸出的光信號中的光載波進行抑制，其中第二相位調制器120輸出的光信號可以包括光載波信號、經第一相位調制器110調制后的光載波信號、經第二相位調制器120調制后的光載波信號以及經第一相位調制器110和第二相位調制器120調制后的光載波信號。同樣地，若設光載波信號的頻率為fc，第一電信號的頻率為fRF，第二電信號的頻率為fLO，則經第一相位調制器110調制后的光載波信號的頻率可以為fc±fRF，經第二相位調制器120調制后的光載波信號的頻率可以為fc±fLO，經第一相位調制器110和第二相位調制器120調制后的光載波信號的頻率可以為fc±(fRF-fLO)。光電探測器140的輸入端與光濾波環路130的輸出端連接，其可以將光濾波環路130輸出的對應頻率范圍內的光信號轉換為電信號，其中光濾波環路130輸出的光信號可以包括經第一相位調制器110調制后的光載波信號、經第二相位調制器120調制后的光載波信號以及經第一相位調制器110和第二相位調制器120調制后的光載波信號。本實施例中，光載波可以由激光器等光源發生器產生。該光濾波環路130可以包括輸入裝置131、光纖132本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微波光子變頻器，其特征在于，包括第一相位調制器、第二相位調制器、光濾波環路和光電探測器，其中所述第一相位調制器用于采用第一電信號對光載波進行相位調制；所述第二相位調制器用于采用第二電信號對所述第一相位調制器輸出的光信號進行相位調制；所述光濾波環路用于基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波進行抑制；所述光電探測器用于將所述光濾波環路輸出的對應頻率范圍內的光信號轉換成電信號。

【技術特征摘要】
1.一種微波光子變頻器，其特征在于，包括第一相位調制器、第二相位調制器、光濾波環路和光電探測器，其中所述第一相位調制器用于采用第一電信號對光載波進行相位調制；所述第二相位調制器用于采用第二電信號對所述第一相位調制器輸出的光信號進行相位調制；所述光濾波環路用于基于光纖的布里淵散射效應和受激布里淵散射效應，對所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波進行抑制；所述光電探測器用于將所述光濾波環路輸出的對應頻率范圍內的光信號轉換成電信號。2.根據權利要求1所述的微波光子變頻器，其特征在于，所述光濾波環路包括輸入裝置、光纖和輸出裝置，其中所述輸入裝置用于輸入所述第二相位調制器輸出的光信號，并通過所述光纖將所述光信號傳輸給所述輸出裝置；所述光纖在傳輸所述第二相位調制器輸出的光信號時，所述光信號中的光載波作為泵浦光，在所述光纖的布里淵散射效應的作用下產生斯托克斯光，反向傳輸至所述輸入裝置；所述輸入裝置將所述斯托克斯光傳輸給所述輸出裝置；所述輸出裝置將所述斯托克斯光傳輸給所述光纖，在所述光纖中所述斯托克斯光與所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波相向傳輸，從而發生受激布里淵散射效應，在所述受激布里淵散射效應的作用下所述第二相位調制器輸出的光信號中的光載波得到抑制，此后將所述第二相位調制器輸出的光信號中的剩余分量輸出給所述光電探測器。3.根據權利要求2所述的微波光子變頻器，其特征在于，所述輸入裝置為第一光環形器，所述第一光環形器上按順序設置有第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一光環形器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖永川，瞿鵬飛，孫力軍，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第四十四研究所，
類型：發明
國別省市：重慶;50