[发明专利]多频段双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输系统及方法

说明书

一种多频段双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输系统，包括：光源、微波源、90°电耦合器、波形发生器、三通道直流电压源、马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器、单模光纤、偏振控制器、起偏器和光电探测器。本发明利用双平行双偏振马赫曾德尔调制器实现两个垂直偏振态上的单频载波调制的+1，‑3阶单边带调制和低频单啁啾信号调制的±2阶双边带调制，经光纤传输后，由偏振控制器调节信号偏振态，并通过偏振片实现偏振态的合成，最终由光电探测器检测，实现双频段四倍带宽双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，尤其涉及一种多频段双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输系统及方法。

背景技术

频率啁啾是提高信号脉冲压缩比的重要方法。单啁啾微波信号常被用作雷达波形，然而，其模糊函数呈刀口型，会引起较大的距离-多普勒耦合，降低雷达系统的距离多普勒分辨率和侦察准确性，因此，双啁啾微波信号逐渐被用于雷达系统，增加系统的距离多普勒分辨率。

通常，双啁啾微波信号由电学方法产生，受限于电子瓶颈等问题，所产生双啁啾信号的中心频率较低，带宽也较窄。得益于微波光子技术高载频、大带宽、低损耗、抗电磁干扰等特性，双啁啾微波信号的光学产生技术受到广泛关注，被认为是可以满足雷达系统高载频和大带宽需求的有效手段。双啁啾信号的光学产生方法多是基于双边带调制的，在光纤传输中会遇到由光纤色散引起的功率周期性衰落现象，限制其应用场景。此外，基于光学技术产生的双啁啾微波信号多是单频段的，需要组合多个信号产生系统才能满足多频段雷达的需求。因此，迫切地需要构建一种能够同时产生并抗光纤色散传输的多频段双啁啾微波信号系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多频段双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输系统，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种多频段双啁啾微波信号产生及抗光纤色散传输系统，包括光源、微波源、90°电耦合器、波形发生器、三通道直流电压源、马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器、单模光纤、偏振控制器、起偏器和光电探测器，其中，

马赫曾德尔调制器，其光输入端与所述光源的输出端相连，射频信号输入端RF1与所述90°电耦合器的一个输出端①相连，射频信号输入端RF2与所述90°电耦合器的另一个输出端②相连，直流偏置电压输入端口a与第一个三通道直流电压源的输出端口a相连，直流偏置电压输入端口b与第一个三通道直流电压源的输出端口b相连，直流偏置电压输入端口c与第一个三通道直流电压源的输出端口c相连，射频信号输入端RF3与所述波形发生器的输出端③相连，直流偏置电压输入端口d与第二个三通道直流电压源的输出端口d相连，直流偏置电压输入端口e与第二个三通道直流电压源的输出端口e相连，直流偏置电压输入端口f与第二个三通道直流电压源的输出端口f相连；

掺铒光纤放大器，其输入端与马赫曾德尔调制器的输出端相连；

单模光纤，其输入端与掺铒光纤放大器的输出端相连；

偏振控制器，其输入端与单模光纤的输出端相连；

起偏器，其输入端与偏振控制器的输出端相连；

光电探测器，其输入端与起偏器的输出端相连。

可选地，所述光源是半导体窄线宽激光器。

可选地，所述微波源是微波信号源，能够输出连续单频正弦信号。

可选地，所述波形发生器是低频任意波形发生器，用于产生低频单啁啾微波信号。

可选地，所述马赫曾德尔调制器是双平行双偏振马赫曾德尔调制器，用于实现多频段双啁啾微波信号的产生及抗色散传输。

可选地，所述偏振控制器为波片式偏振控制器，用于实现光信号偏振态的调节。