[发明专利]基于超快光学扫频的宽带微波测量方法及装置

权利要求书

1.基于超快光学扫频的宽带微波测量方法，其特征在于，用待测微波信号对光载波进行调制，生成仅保留单边一阶边带的调制光信号；将所述调制光信号与一路在光域内直接产生的线性调频光信号耦合后进行光电探测；然后利用一中频窄带带通滤波器对光电探测所得电信号进行滤波，并提取滤波后信号的包络；根据所述滤波后信号的包络进行时频对应，得到待测微波信号的频谱。

2.如权利要求1所述基于超快光学扫频的宽带微波测量方法，其特征在于，所述时频对应具体按照下式：

其中，t为时间，t₁、t₂分别为所述线性调频光信号的起始频率f₁和终止频率f₂的对应时刻，f_c为所述光载波的频率，f_I为所述中频窄带带通滤波器的通带中心频率，f_R为待测微波信号的频率。

3.如权利要求1或2所述基于超快光学扫频的宽带微波测量方法，其特征在于，通过将脉冲光信号依次进行滤波、色散展宽生成所述线性调频光信号。

4.如权利要求1或2所述基于超快光学扫频的宽带微波测量方法，其特征在于，通过可调谐激光器生成所述线性调频光信号。

5.如权利要求1或2所述基于超快光学扫频的宽带微波测量方法，其特征在于，通过由光放大器、色散元件、可调谐光滤波器、光耦合器依次连接而成的环形谐振腔生成所述线性调频光信号，光通过所述环形谐振腔所需时间与所述可调谐光滤波器的调谐周期相匹配。

6.基于超快光学扫频的宽带微波测量装置，其特征在于，包括：

超快光学扫频单元，用于在光域内直接生成线性调频光信号；

微波光子调制单元，用于用待测微波信号对光载波进行调制，生成仅保留单边一阶边带的调制光信号；

光耦合器，用于将所述调制光信号与线性调频光信号耦合；

光电探测器，用于对光耦合器输出的耦合光信号进行光电探测；

中频窄带带通滤波器，用于对光电探测所得电信号进行滤波；

检波及运算单元，用于提取滤波后信号的包络，并根据所述滤波后信号的包络进行时频对应，得到待测微波信号的频谱。

7.如权利要求6所述基于超快光学扫频的宽带微波测量装置，其特征在于，所述时频对应具体按照下式：

其中，t为时间，t₁、t₂分别为所述线性调频光信号的起始频率f₁和终止频率f₂的对应时刻，f_c为所述光载波的频率，f_I为所述中频窄带带通滤波器的通带中心频率，f_R为待测微波信号的频率。

8.如权利要求6或7所述基于超快光学扫频的宽带微波测量装置，其特征在于，所述超快光学扫频单元通过将脉冲光信号依次进行滤波、色散展宽生成所述线性调频光信号。

9.如权利要求6或7所述基于超快光学扫频的宽带微波测量装置，其特征在于，所述超快光学扫频单元通过可调谐激光器生成所述线性调频光信号。

10.如权利要求6或7所述基于超快光学扫频的宽带微波测量装置，其特征在于，所述超快光学扫频单元通过由光放大器、色散元件、可调谐光滤波器、光耦合器依次连接而成的环形谐振腔生成所述线性调频光信号，光通过所述环形谐振腔所需时间与所述可调谐光滤波器的调谐周期相匹配。