[发明专利]一种波分复用宽带线性调频信号的光电产生装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及通光控相控阵雷达技术领域，尤其涉及一种波分复用宽带线性调频信号的光电产生装置及其方法。

背景技术

在光控相控阵雷达和微波光子技术领域，目前光生微波的研究主要集中于如下几点：1、采用光电振荡器产生低相噪、单频点微波信号（Wangzhe Li and Jianping Yao“A Wideband Frequency Tunable Optoelectronic Oscillator Incorporating a Tunable Microwave Photonic Filter Based on Phase-Modulation to Intensity-Modulation Conversion Using a Phase-Shifted Fiber Bragg Grating,”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.60,no.6,June.2012,pp.1735–1742.），2、采用光载波抑制和调制器偏置工作点调整等方式实现输入微波信号的倍频（Q.Chang,et.al,“A24-GHz ultra-wideband over fiber system using photonic generation and frequency up-conversion,”IEEE.Photon.Technol.Lett.,vol.20,no.19,Oct.2008,pp.1651-1653.），3、利用电脉冲外调制电光调制器产生超宽带信号（J.Yao,F.Zeng,and Q.Wang,“Photonic generation of ultrawideband signals,”J.Lightwave Technol.vol.25,no.11,Nov.2007,pp.3219-3235.），4、两个波长激光通过光拍频和锁相技术产生更高频率的微波电信号（Jhih-Min Wun,et.al,“Photonic chirped radio-frequency generator with ultra-fast sweeping rate and ultra-wide sweeping range”Optics Express,Vol.21,No.9,May,2013,pp.11475-11483.；Jhih-Min Wun,et.al,“Photonic chirped radio-frequency generator with ultra-fast sweeping rate and ultra-wide sweeping range”Optics Express,Vol.21,No.9,May,2013,pp.11475-11483.）。

但是对于应用于探测雷达的线性调频信号光产生，除了线性调频电信号的外调制方式，尚未见有人设计、研究。以色列两所大学的研究者在Optical Letters和Photonic Technology Letters（Ofir Klinger,et.al,“Long Microwave-Photonic Variable Delay of Linear Frequency Modulated Waveforms,”IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.24,No.3,Feb1,2012,pp.200–202；Lior Yaron,and Moshe Tur,“RF Nonlinearities in an Analog Optical Link and Their Effect on Radars Carrying Linear and Nonlinear Frequency Modulated Pulses,”J.Lightw.Technol.,vol.30,no.22,Nov15,2012,pp.3475–3483.）等有影响力的期刊中报道了对于线性调频信号的传输性能的研究。但是他们采用电域线性调频信号外调制到光载波上。至于采用外调制方法实现宽带线性调频信号的产生，则尚未看到报道。

在光控相控阵雷达中，可以采用外部一定带宽线性调频信号通过外调制方式加载到光载波上实现传输、馈电。该方法虽然简单、直接，但是仅利用了光载波在传输宽带信号上的优势，并没有充分利用光载波大带宽的技术优势。并且，电域上产生大带宽线性调频信号受电器件带宽的影响很大，很难实现诸如X波段、1-2GHz带宽的线性调频信号。

因此，有必要提出一种波分复用宽带线性调频信号的光电产生方法，从而实现不同倍率和宽带的线性调频信号的光产生以及实现雷达所需宽带微波信号。