[发明专利]一种具有宽带测量范围的光子型瞬时测频方案

说明书

技术领域

本发明涉及微波光子学、微波检测领域，尤其是光子型测频技术。

背景技术

微波检测技术是微波设备和系统研究、生产、维护中不可缺少的测量手段和工具，涉及频率、幅度、信号类型、调制制式、到达方向等检测内容。目前，在微波技术和应用中采用和拟采用的微波频段不断攀升，因而频率测量面临着巨大的挑战和难得的机遇：即需要在宽带范围内对待测微波信号的频率进行快速检测。近年来，以微波光子学的兴起为契机，光子型瞬时测频技术逐渐成为研究的热点，具体优势体现在瞬时带宽大、频率相关性损耗低、抗电磁干扰能力强等方面。

就目前的研究进展而言，基于光功率检测的频率-幅度(功率)映射型瞬时测频方案是主要光子型测频技术之一。在这种类型方案中，一种技术路线就是采用光梳状滤波器将微波频率信息转换成光功率，进而从光功率比值中解调出频率值(H.Chi，X.Zou，and J.Yao，“Anapproach to the measurement of microwave frequency based on opticalpower monitoring，”IEEE Photonics Technology Letters，vol.20，no.14，pp.1249-1251，2008；X.Zou，H.Chi，and J.Yao，“Microwave frequencymeasurement based on optical power monitoring using a complementaryoptical filter pair，”IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques，vol.57，no.2，pp.505-511，2009)。另一种技术路线就是采用光域混频方式将微波频率信息转换成直流信号，进而估算出频率值(H.Emami，N.Sarkhosh，L.A.Bui，and A.Mitchell，“Amplitudeindependent RF instantaneous frequency measurement system usingphotonic Hilbert transform，”Optics Express，vol.16，no.18，pp.13707-13712，2008；L.A.Bui，M.D.Pelusi，T.D.Vo，N.Sarkhosh，H.Emami，B.J.Eggleton，and A.Mitchell，“Instantaneous frequencymeasurement system using optical mixing in highly nonlinear fiber，”Optics Express，vol.17，no.25，pp.22983-22991，2009)。

需要指出的是：上述两种技术路线都需要在两个光波长处引入相对时延量来实施测频，测量范围或测量分辨率因而受到相对时延量的限制：相对时延量越大，测量范围越小，而测量分辨率越高；反之，测量范围越大，而测量分辨率越低。为有效地缓解已有方案中相对时延量对测频范围和测量分辨率的限制，从而同时改善光子型测频方案的测量范围和测量分辨率，本发明给出了一种具有宽带测量范围的瞬时频率测量方案。

发明内容

鉴于以上陈述的已有方案的不足，本发明旨在提供一种具有宽带测量范围的光子型瞬时测频方案，在不改变测量分辨率的前提下成倍地扩大测量范围，使之充分发挥光子技术在宽带瞬时性能上的优势。

本发明的目的通过如下手段来实现。