[发明专利]基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号包络检测系统和方法

权利要求书

1.一种基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号包络检测系统，用于检测伪毫米波超宽带信号的包络，其特征在于，该系统包括：伪毫米波超宽带信号调制装置、第一边带滤出装置和光电探测装置； 

所述伪毫米波超宽带信号调制装置利用相位调制器，对连续波激光器产生的光载波相位进行调节，用于将伪毫米波超宽带信号调制到光载波上；所述相位调制器采用LiNbO₃相位调制器，具有结构简单，插入损耗低，无偏置控制电路等特点； 

所述第一边带滤出装置将输入的光调制信号进行频谱上的操作，利用光纤布拉格光栅滤出第一上边带，环形器进行信号传输控制；所述光纤布拉格光栅的反射端口具有带通滤波特性，对通过环形器输入光调制信号的第一上边带进行滤波，将得到光包络信号输出至环形器；所述环形器单向传输光调制信号至布拉格光栅，接收并传输布拉格光栅产生的光包络信号，隔离反向传输的光信号；在此装置中可以自由设定布拉格光栅的中心频率以及带宽，因而所产生的第一上边带光信号中心频率和波形是可控的； 

所述光电探测装置用于将光包络信号通过光电转换变为电包络信号；所述光电探测器即利用光电效应将光包络信号转换为相应电包络信号；所述光电探测基于光电效应，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即将光信号转变成电信号；所述低通滤波器用于滤除电包络信号的高频成份，优化得到的电包络信号。 

2.根据权利要求1所述的基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号 包络检测系统，其特征在于，所述伪毫米波超宽带信号调制装置包括： 

连续波激光器，主要用于产生系统所需的连续波光信号； 

相位调制器，具有调节连续光信号相位的功能，用于将伪毫米波超宽带调制到光载波上。 

3.根据权利要求1所述的基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号包络检测系统，其特征在于，所述第一边带滤出装置包括： 

光纤布拉格光栅，光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，在纤芯内形成一个窄带的反射滤波器；满足布拉格光栅条件的第一上边带波长将被反射，滤出的信号即为光包络信号； 

环形器，环形器是一个多端口器件，其中光信号的传输只能沿单方向环行，单向传输光调制信号至布拉格光栅，接收并单向传输布拉格光栅产生的光包络信号，隔离反向传输的光信号。 

4.根据权利要求1所述的基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号包络检测系统，其特征在于，所述光电探测装置包括： 

光电探测器，探测经过第一边带滤出装置后的光包络信号，利用光电效应将其变为电包络信号；所述的光电探测是基于光电效应，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即将光包络信号转变成电包络信号； 

低通滤波器，容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置；所述低通滤波用于滤除电包络信号的高频成份，优化得到的电包络信号。 

5.一种基于光学辅助的伪毫米波超宽带信号包络检测方法，其 特征在于，该方法包括： 

A.连续波激光器产生系统所需的连续波光信号，利用相位调制器将伪毫米波超宽带信号调制到光载波的相位成份上，从而将伪毫米波超宽带信号变换到光域； 

B.经过相位调制后的光调制信号经过环形器输入至光纤布拉格光栅；所述布拉格光栅进行频谱上的操作，即根据伪毫米波的带宽和中心频率，调节作为反射滤波器的布拉格光栅的中心频率和带宽，滤出第一上边带，得到光包络信号输出至环形器；所述环形器单向传输光包络信号，隔离反向传输的光信号； 

C.第一上边带光信号即光包络信号送入光电探测器中，输出相应的电包络信号；电包络信号经过低通滤波器，滤除高频成份，优化得到电包络信号。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A所述伪毫米波超宽带信号调制的实现方法包括： 

A1、连续波激光器产生系统所需的连续波光信号； 

A2、产生的连续波光信号经过相位调制器，利用接收到的伪毫米波超宽带信号对连续波光信号的相位进行调节，从而将伪毫米波超宽带调制到光载波上。