[发明专利]空间积分过剩光载流子相关器

说明书

技术领域

本发明涉及光信息技术领域，具体涉及一种空间积分电子空穴对相关器。

背景技术

相关器主要用于相关图像识别，检测微弱信号等方面。特别是要在日益复杂的电磁波环境中检测出淹没在强噪声背景中的微弱信号对系统的带宽要求较高。

目前，相关器主要有数字相关器、声光相关器、光电混合联合变换相关器、光学相关器。数字相关器可用硬件或软件的方法实现，通过判决电路对两串数字码流进行比较来实现相关，主要用于通信方面，但无法进行数据的并行处理；声光相关器利用声光互作用的原理，通过声波的传输引入光信号延迟，并用一个光学系统完成乘法运算，具有高速并行处理的能力，缺点是体积较为庞大，且带宽不够大；光电混合联合变换相关器是计算机控制的光电混合系统，系统以光速进行傅立叶变换和光学相关，功率谱及相关输出信号则由CCD探测，可以进行数字信号处理；光学相关器主要运用透镜变换完成频谱面的光学相乘运算，灵活性较差，无法实时处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种空间积分电子空穴对相关器，该相关器可以克服现有技术的缺点，并且在使用时对环境要求低，处理信号频谱范围广，能运用于高频宽待信号处理中。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种空间积分电子空穴对相关器，其特征在于，包括检测光光源4、光束整形器5、硅片6、硅片7、凸透镜8和光电探测阵列9，它们顺次设置在同一光轴上；包括扫描驱动器1、振镜2和激发光光源3，其中扫描驱动器3和振镜2连接，激发光光源1经过振镜2的反射光与入射在硅片7上的偏平光束在同一平面上，其中光电探测阵列9放置在凸透镜8的焦平面上；包括扫描驱动器10、振镜11和激发光光源12，其中扫描驱动器10驱动振镜11旋转，激发光光源12经过振镜11的反射光与检测光光源4经光束整形器5后入射在硅片6上的扁平光束在同一平面上；射频信号S₂(t)加在激发光光源1，用来调制激发光光源1，射频电信号S₁(t)加在激发光光源12上，用来调制激发光光源12。

按照本发明所提供的空间积分电子空穴对相关器，其特征在于，检测光光源(4)为红外半导体激光器，激发光光源(1)和激发光光源(12)为光波波长是830nm的激光器，光束整形器(5)由凸透镜和柱状透镜组成，硅片(6)选用重掺杂硅片，光电探测阵列为半导体非制冷红外光电探测阵列。

本发明运用的基本原理：激发光(光子能量大于半导体材料的禁带宽度)入射到半导体材料表面激发电子空穴对，由于这种光注入引起了材料折射率的变化，并通过振镜的旋转将调制激发光光源的信号转换为半导体材料折射率变化的信号，并且这种折射率变化信号载有调制光源信号的振幅相位信息。当检测光穿过此折射率发生周期性改变的半导体时，将发生衍射。最后用光电探测器来检测经透镜聚焦后的衍射光。

本发明的有益效果：1、瞬时频带宽，该机瞬时带宽可达1GHz；2、能实时处理并行信号；3、对不同形式的信号都有较好的处理能力，易于高斯加权；4、抗电磁干扰能力强，信号分辨率高。

附图说明

图1为空间积分电子空穴对相关器示意图。

其中，1、激发光光源，2、振镜，3、扫描驱动器，4、检测光光源，5、光束整形器，6、硅片，7、硅片，8、凸透镜，9、光电探测阵列，10、扫描驱动器，11、振镜，12、激发光光源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。