[发明专利]一种超宽频率范围的多频微波信号的光子瞬时频率测量装置

摘要

一种超宽频率范围的多频微波信号的光子瞬时频率测量装置，属于微波光子学技术领域，由激光器、耦合器、相位调制器、偏振控制器、高非线性光纤、环行器、第一双平行MZ调制器、第二双平行MZ调制器、强度调制器、微波耦合器、光电探测器和网络分析仪组成；利用高非线性光纤的受激布里渊散射效应对相位调制器输出的一阶上边带信号进行增强或减弱，打破相位调制器输出信号一阶上下边带的强度平衡，从而实现待测多频微波信号的瞬时频率测量。

主权项

一种超宽频率范围的多频微波信号的光子瞬时频率测量装置，其特征在于：由激光器、耦合器、相位调制器、偏振控制器、高非线性光纤、环行器、第一双平行MZ调制器、第二双平行MZ调制器、强度调制器、微波耦合器、光电探测器和网络分析仪组成；高非线性光纤的受激布里渊散射的频移量为fB；激光器输出频率为fc的光信号，耦合器按1：1将该光信号分成上、下两个支路，其中上支路的光信号在相位调制器中被网络分析仪输出的具有一定频带宽度的小幅微波信号调制，然后经偏振控制器送入到高非线性光纤中；下支路的光信号首先通过第一双平行MZ调制器，被频率为2fB的微波信号调制，通过调整第一双平行MZ调制器的直流偏置电压，使其仅输出一阶上边带信号，该一阶上边带信号的频率为fc+2fB；此一阶上边带信号继续经第二双平行MZ调制器调制，第二双平行MZ调制器所加的微波信号是待测的多频微波信号，其频率分别为fx1、fx2、fx2、…、fxn，多频微波信号经微波耦合器耦合后加入到第二双平行MZ调制器中；调整第二双平行MZ调制器1的直流偏置电压，使第二双平行MZ调制器也仅输出一系列频率为fc+2fB+fx1、fc+2fB+fx2、fc+2fB+fx3、…、fc+2fB+fxn的一阶上边带信号；这一系列的一阶上边带信号继续传播被强度调制器调制，强度调制器所施加的微波信号的频率为fB，调整强度调制器的直流偏置电压，使其处于载波抑制的双边带输出状态，则调制后输出信号的频率为fc+fB+fx1和fc+3fB+fx1、fc+fB+fx2和fc+3fB+fx2、fc+fB+fx3和fc+3fB+fx3、…、fc+fB+fxm和fc+3fB+fxm，这些对儿频率间隔均为2fB的载波抑制的双边带信号作为受激布里渊散射的泵浦信号经过环形器的端口1输入，从环形器的端口2送入高非线性光纤中，和偏振控制器输出的经相位调制器调制的信号在高非线性光纤中发生受激布里渊散射，然后通过环形器的端口2输入，从环形器的端口3输出被光电探测器探测后送入网络分析仪，从而完成对未知频率的测量。