[发明专利]一种多倍频程移相方法和装置

说明书

本发明公开一种多倍频程移相方法和装置，该方法包括：首先对光载波进行信号调制产生一束正交偏振光；该束正交偏振光在其两个相互正交的偏振方向上一阶边带相位因子相反、二阶边带相位因子相同；并将该束正交偏振光均分成第一子正交偏振光和第二子正交偏振光；然后将第一子正交偏振光和第二子正交偏振光转换为旋转方向相反的第一圆偏振光和第二圆偏振光；对第一圆偏振光和第二圆偏振光进行检偏；最后通过差分探测进行光电转换，得到移相后的基频光电流信号。该装置包括信号调制单元、第一偏振控制器、第二检偏控制器、第一检偏器、第二检偏器和平衡探测器。本发明基于偏振调制和差分探测抑制了光子微波移相链路的二阶失真，提高移相的准确度。

技术领域

本发明涉及微波移相领域，特别涉及一种多倍频程移相方法和装置。

背景技术

微波移相器是波束成形、微波滤波等系统的基本构成单元。传统的微波移相器，带宽和精度受电子学瓶颈限制。为了解决这些电子学的瓶颈，提出了基于光子学的微波移相方案，光子学方法具有高频、大带宽、免疫电磁干扰的特性。光子学的微波移相方案由于调制器的非线性，会引起二阶失真，当输入的射频信号的功率和带宽足够大，二阶失真会与基频信号存在频谱交叠，而频谱交叠无法利用滤波器进行消除，进而会影响移相的准确度，不适用于多倍频程链路。在多倍频程移相链路中，如何消除二阶失真的影响，提高移相的准确度，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多倍频程移相方法及装置，以消除二阶失真的影响，提高移相的准确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明实施例的第一个方面，提供了一种多倍频程移相方法，包括如下步骤：

对光载波进行信号调制产生一束正交偏振光；该束正交偏振光在其两个相互正交的偏振方向上一阶边带相位因子相反、二阶边带相位因子相同；

将该束所述正交偏振光均分成第一子正交偏振光和第二子正交偏振光；

将第一子正交偏振光和第二子正交偏振光转换为旋转方向相反的第一圆偏振光和第二圆偏振光；

对第一圆偏振光和第二圆偏振光进行检偏；

检偏后通过差分探测进行光电转换，得到移相后的基频光电流信号。

可选的，将第一子正交偏振光和第二子正交偏振光转换为旋转方向相反的第一圆偏振光和第二圆偏振光，具体包括：

分别调节第一子正交偏振光和第二子正交偏振光的正交偏振态之间的相位差，将第一子正交偏振光和第二子正交偏振光转换为旋转方向相反的第一圆偏振光和第二圆偏振光。

可选的，对第一圆偏振光和第二圆偏振光进行检偏，包括：

控制第一圆偏振光的检偏角度和第二圆偏振光的检偏角度，使移相后的基频光电流信号的振幅和相位连续可调。

可选的，正交偏振光的电场如下式所示：

其中，x和y表示两个相互正交的偏振方向，E_x和E_y分别表示该正交偏振光在x方向和y方向的电场，m表示调制因子，ω表示光源的角频率，Ω表示需要进行移相的射频信号的角频率，J₀(m)、J₁(m)和J₂(m)分别表示0阶、1阶和2阶第一类贝塞尔函数。

可选的，第一子正交偏振光的电场如下式所示：

第二子正交偏振光的电场如下式所示：