[发明专利]基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统及方法

权利要求书

1.一种基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统，其特征在于包括用于产生光功率为0dBm的连续光载波信号的激光器、用于将调制微波信号分为两路微波信号的功分器、用于将微波信号移相180度的移相器、双电极马赫-增德尔调制器、用于将光功率放大到25dBm的掺铒光纤放大器、第一光滤波器、硫系玻璃光纤、第二光滤波器、用于将光功率调整到0dBm的光衰减器和光电探测器；所述的调制微波信号的功率为15dBm；

所述的激光器的输出端与所述的双电极马赫-增德尔调制器的输入端连接；所述的功分器具有两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端，所述的功分器的第一输出端与所述的双电极马赫-增德尔调制器的一个电极连接，所述的功分器的第二输出端与所述的移相器的输入端连接，所述的移相器的输出端与所述的双电极马赫-增德尔调制器的另一个电极连接；所述的双电极马赫-增德尔调制器的输出端与所述的掺铒光纤放大器的输入端连接，所述的掺铒光纤放大器的输出端与所述的第一光滤波器的输入端连接，所述的第一光滤波器的输出端与所述的硫系玻璃光纤的输入端连接，所述的硫系玻璃光纤的输出端与所述的第二光滤波器的输入端连接，所述的第二光滤波器的输出端与所述的光衰减器的输入端连接，所述的光衰减器的输出端与所述的光电探测器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统，其特征在于所述的第二光滤波器的通带可调。

3.根据权利要求2所述的基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统，其特征在于所述的双电极马赫-增德尔调制器的调制微波信号频率在9.5-11GHz范围内连续可调。

4.根据权利要求1所述的基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统，其特征在于所述的激光器为分布反馈式激光器，所述的光衰减器为可调光衰减器。

5.一种基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成方法，其特征在于包括以下步骤：

①采用激光器产生光功率为0dBm的连续光载波信号，将该连续光载波信号输入到双电极马赫-增德尔调制器的输入端；

②将功率为15dBm的调制微波信号通过功分器分为两路微波信号，将一路微波信号输入到双电极马赫-增德尔调制器的一个电极，将另一路微波信号输入到移相器中，移相器将另一路微波信号移相180度后输入到双电极马赫-增德尔调制器的另一个电极；

③调节双电极马赫-增德尔调制器的偏压，实现载波抑制双边带调制，双电极马赫-增德尔调制器调制后输出两个边带的光波，两个边带的光波的频率差为调制微波信号频率的2倍；

④将两个边带的光波进行放大处理使其光功率放大到25dBm，然后进行滤波处理后输入到硫系玻璃光纤中，两个边带的光波在硫系玻璃光纤中发生四波混频效应产生梳状光波输出，该梳状光波的相邻光频成分之间的频率间隔为调制微波信号频率的2倍；

⑤将梳状光波中的无用光频分量滤除，得到需要的两个光频分量；

⑥采用光衰减器将需要的两个光频分量的光功率调整到0dBm后输入到光电探测器中拍频，输出毫米波，该毫米波的频率就等于输入到光电探测器的两个光频分量的频率差。

6.根据权利要求5所述的基于硫系玻璃四波混频效应的光生毫米波生成方法，其特征在于所述的激光器为分布反馈式激光器，所述的光衰减器为可调光衰减器。

7.根据权利要求5所述的基于硫系玻璃四波混频效应的光生毫米波生成方法，其特征在于所述的步骤④中采用掺铒光纤放大器进行放大处理，采用第一光滤波器进行滤波处理，所述的步骤⑤中采用第二光滤波器将梳状光波中的无用光频分量滤除。

8.根据权利要求7所述的基于硫系玻璃四波混频效应的光生毫米波生成方法，其特征在于所述的第二光滤波器的通带可调。

9.根据权利要求5所述的基于硫系玻璃光纤四波混频效应的毫米波生成系统，其特征在于所述的双电极马赫-增德尔调制器的调制微波信号频率在9.5-11GHz范围内连续可调。