[发明专利]基于利奥光滤波器的微波脉冲产生装置

说明书

技术领域

本发明属于微波光子学技术领域，更具体的说是一种基于时频映射产生任意波形，一种基于利奥光滤波器产生相位以及脉宽可调谐微波脉冲信号的装置。

背景技术

近几年，基于光子技术产生任意波形微波信号吸引了广泛的关注，其中包括现代雷达和天线、射频通信系统、电子测试系统、电子对抗系统、以及全光信号处理和操纵等领域，微波技术与光子技术相互融合成为科技进步的必然趋势。利用光子技术产生微波信号克服传统利用电子技术产生微波信号的局限。其中，频率向时间映射是光子技术产生任意波形微波信号的一项关键技术。频率向时间映射产生任意波形微波信号已经积累了广泛的研究基础，但是，截止到目前并未有基于全光技术产生相位以及脉宽可调谐的微波脉冲信号。

综上所述，为了填补相关领域的技术空缺，本专利提出奥光滤波器产生相位以及脉宽可调谐微波脉冲信号。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于利奥光滤波器的微波脉冲产生装置，以克服传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，并突破电子技术产生高频任意波形微波脉冲信号的瓶颈。

为达到上述目的，本发明提供一种基于利奥光滤波器的微波脉冲产生装置，包括：

一锁模脉冲激光器，用于产生所需要的宽谱光信号；

一第一偏振控制器，其输入端与锁模脉冲激光器的输出端连接，用于调节脉冲激光器输出脉冲光的偏振态；

一第一起偏器，其输入端与第一偏振控制器的输出端连接，用于将脉冲调制器输出的光信号起偏于一个方向；

一第二偏振控制器，其输入端与第一起偏器的输出端连接，用于调节第一起偏器输出光信号的偏振方向；

一第一环形器，其端口1与偏振控制器的输出端相连；

一第三偏振控制器，其输入端与第一环形器的端口2连接，用于控制环形器输出光信号的偏振方向；

一第一保偏光纤，其一端与第三偏振控制器的输出端连接，用于产生延时差从而产生可控自由光谱范围的光滤波器；

一第二环形器，其输入端口2与第一保偏光纤的另一端相连；

一第四偏振控制器，其输入端与第二环形器的输出端口3连接，其输出端与第二环形器的控制端连接，用于控制反射光信号的偏振态从而可重构的调节光滤波器的自由光谱范围；

一第三环形器，其端口1与第一环形器的端口3连接；

一第五偏振控制器，其输入端与第三环形器的端口2连接，用于控制光信号的偏振方向，从而实现不同自由光谱范围的光滤波器；

一第二保偏光纤，其输入端与第五偏振控制器的输出端连接，用于产生延时差；

一第四环形器，其输入端2与第二保偏光纤的另一端连接；

一第六偏振控制器，其输入端与第四环形器的输出端口3连接，其输出端口与第二环形器的输出端口1连接，用于调节逆向传播光信号的偏振态；

一相位调制器，其输入端口与第三环形器的端口3连接，用于调节光滤波器的相位；

一偏置控制，其输入端与偏振控制器的端口2连接，用于控制相位调制器引入的相位；

一第二起偏器，其输入端与相位调制器的输出端口3连接，其偏振方向与第一起偏器的偏振方向平行；

一色散元件，其输入端与第二起偏器的输出端连接，用于将光滤波器的输出的光谱映射到时域转化为电域；

一光电探测器，其输入端与色散元件的输出端连接，用于将光信号转化为电信号；

一采样示波器，其输入端与光电探测器的输出端连接，用于测量产生的微波信号，观测产生的微波信号的时域波形。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的基于利奥光滤波器的微波脉冲产生装置，由于采用光信号处理的方案所以克服了传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，并突破了电子技术产生高频任意波形微波脉冲信号的瓶颈。

2、本发明提供的基于利奥光滤波器的微波脉冲产生装置，由于利用相位调制器实现相移所以结构简单，长期稳定性好，成本低，响应速度快，功率损耗小，可以产生任意高频任意波形微波信号，产生的微波信号为高频、宽带可调谐、形状任意，可以实现与全光网络以及光载射频网络兼容；该方案的相关器件都为市场可以购买的器件，故该方案可以实现实用化，结构稳定，成本低廉。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明，其中：