The present invention provides a millimeter wave spectrum analyzer based on array waveguide grating processing. By moving the spectrum of the measured millimeter wave signal to the light wave, the frequency spectrum analysis of the measured millimeter wave signal is achieved by analyzing the spectrum of the light wave. In the present invention: millimeter wave signal to be measured is modulated into light waves through the narrow linewidth high speed electro-optic modulation; light waves modulated by optical fiber band pass filter, the signal only first sideband light can be filtered through other parts; through optical fiber filter into the array waveguide grating, dispersion the optical signal in space through the array waveguide grating; optical signal spatial dispersion by focusing lens respectively into the detector array, the output of the detector results into signal processing correction and processing module, spectrum distribution can be measured by the output of millimeter wave signals.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及基于阵列波导光栅处理的毫米波频谱分析仪,通过将被测毫米波信号频谱搬移到光波上,利用阵列波导光栅模块实现光谱在空间上的分离和探测,以获得被测毫米波频谱分布。
技术介绍
阵列波导光栅是一种角色散型光无源器件,它基于平面光波回路技术,在1988年由荷兰Delf大学的M.K.Smit提出,之后日本的NTT公司正式将它命名为阵列波导光栅。阵列波导光栅由输入波导、输出波导、阵列波导和两个平板波导(自由传播区域)组成,并集成在同一衬底上。阵列波导光栅由于自身的多功能性能、低的制作成本、与半导体光器件的集成等优点,使之成为光纤通信和未来光子网络中的重要元件。阵列波导光栅的工作原理是:当多波长/宽频带的光信号被耦合到阵列波导光栅的输入波导时,在罗兰圆上,多波长/宽频带的光信号将聚焦在平板波导内并产生衍射的高斯束,衍射的高斯束投射到阵列波导的输入口。在阵列波导内,由于任何相邻阵列波导都有相等的长度差ΔL,这种结构将使阵列波导中传输的多波长/宽频带光信号产生与波长相关的不同相位差(相位延迟),相应于ΔL的相位偏移将强加在每个波导中传输的光信号上,使每个给定波长的信号以不同的波前倾斜聚焦在输出平板波导的焦线上。如果通过设计正好把输出波导的端口定位在输出平板波导焦线上,则不同波前倾斜的光信号便耦合到输出波导的不同信道中,从而实现了对不同波长/频谱分量在空间上分离的功能。毫米波频谱分析仪是毫米波测量仪器中最 ...
【技术保护点】
一种基于阵列波导光栅处理的毫米波频谱分析仪,包括:窄线宽激光器(1),电光调制器(2),光纤滤波器(4),阵列波导光栅模块(5),物镜(6),光电探测器阵列(7),信号处理器(8);所述的基于阵列波导光栅处理的毫米波频谱分析仪,其特征在于:(a)所述的窄线宽激光器产生频率恒定的光载波信号,被测毫米波信号通过电光调制器对所述的光载波信号进行调制,使得电光调制器输出的调制光信号中含有被测毫米波信号频谱分布信息;(b)所述的电光调制器,其调制方式为相位调制,其调制带宽不小于被测毫米波信号的最高频率,且经过电光调制器的调制光信号包括了调制载波光信号,第一级边带光信号,第二级及以上边带光信号;(c)所述的光纤滤波器,是一个带通滤波器,其通带范围为第一级边带光信号所包含的频率范围,其作用是只允许第一级边带光信号可以通过,而调制载波光信号和第二级及以上边带光信号无法通过;(d)所述的阵列波导光栅模块,主要实现对第一级边带光信号所包含的各频率分量在空间上分离,使得各频率分量分别聚焦到阵列波导光栅模块的输出端面的不同位置;(e)所述的光电探测器阵列,用于探测阵列波导光栅模块输的出经过物镜重新聚焦的各频率 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于阵列波导光栅处理的毫米波频谱分析仪,包括:
窄线宽激光器(1),电光调制器(2),光纤滤波器(4),阵列波导光栅模
块(5),物镜(6),光电探测器阵列(7),信号处理器(8);
所述的基于阵列波导光栅处理的毫米波频谱分析仪,其特征在于:
(a)所述的窄线宽激光器产生频率恒定的光载波信号,被测毫米波信号通
过电光调制器对所述的光载波信号进行调制,使得电光调制器输出的调制光信
号中含有被测毫米波信号频谱分布信息;
(b)所述的电光调制器,其调制方式为相位调制,其调制带宽不小于被测
毫米波信号的最高频率,且经过电光调制器的调制光信号包括了调制载波光信
号,第一级边带光信号,第二级及以上边带光信号;
(c)所述的光纤滤波器,是一个带通滤波器,其通带范围为第一级边带光
信号所包含的频率范围,其作用是只允许第一级边带光信号可以通过,而调制
载波光信号和第二级...
【专利技术属性】
技术研发人员:何云涛,付新宇,黄海平,江月松,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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