The invention proposes an arbitrary waveform generating device and method based on optical frequency comb and spectrum shaping, which belongs to the field of microwave photon signal generation. Aiming at the flatness of optical comb and the accuracy of optical comb shaping in the existing system based on microwave photon method, firstly, five optical combs with better flatness are generated by double parallel Mach Zehnder modulator DP_MZM. Then, each spectral line is separated by combining FBG with FBG, and then the spectral line is phased by FBG and polarization controller PC. The adjustment of bit and amplitude produces waveforms that are more precise than those needed for triangular wave, sawtooth wave, rectangular wave and Gaussian wave. Based on the individual adjustment of each spectrum line, the invention can generate arbitrary waveform with high accuracy, and can be applied to radar system or ROF system to improve the accuracy of transmission signal waveform.
【技术实现步骤摘要】
一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置及方法
本申请属于微波光子信号生成领域,具体涉及一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置及方法。
技术介绍
目前半导体激光器、光纤光学和微波天线、微波单片集成电路等光学与微波相结合的技术正在高速发展,产生了微波光子学这种结合了微波和光纤通信的交叉学科,而微波光子方法中的任意波形信号发生方法,正是基于这一学科研究,生成具有更高频率和个更高带宽的波形信号,能有效避免其在电域内合成时受限于电子器件的采样率而产生较低频率、较低带宽的波形信号。任意波形生成技术的研究主要集中在频域整形和时域调控。频域内生成是对每一根谱线进行整形,包括直接调制法、外调制法、傅里叶合成法、光学外差法、谐波法等,时域内生成是对输入信号的幅度和相位进行直接控制,包括直接合成和直接空时映射法等。B.Dai,J.Li等人在其公开发表的文章中分别利用DDMZM、DP-MZM、SDMZM等外调制技术生成了三角波、锯齿波等波形。贵州大学研究人员利用传统双环OEO结构生成了重复频率为5GHz的三角波信号。这是由于光电震荡器是通过光电探测器构成的一个正反馈环路,从而将连续光变为稳定的、频谱干净的微波信号。外调制法利用电光调制期间直接生成,链路构成简单,方法容易实现,但是随着波形要求的增多,器件参数设置尤为复杂,同时由于电光调制器链路构成以后,倍频因子不可调,导致任意波形生成的灵活度不够,并且生成波形的质量与器件、结构的的质量强相关,难以确保效果。傅里叶合成法主要是依托傅里叶变换,理论依据是周期波形的傅里叶级数展开原理,首先以一定的方式将输入信号各谱线分开,然后再 ...
【技术保护点】
1.一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置,其特征在于,该装置包括以下组成部件:①平坦光频梳源:根据目标波形要求,生成需要的功率、线宽和线数平坦光频梳;②频谱整形器:主要用来对每一根谱线进行分离,然后控制每一根谱线的幅度和相位;③光电探测器:主要是用来在电域内生成与整形后的光谱形状一致的微波任意波形。
【技术特征摘要】
1.一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置,其特征在于,该装置包括以下组成部件:①平坦光频梳源:根据目标波形要求,生成需要的功率、线宽和线数平坦光频梳;②频谱整形器:主要用来对每一根谱线进行分离,然后控制每一根谱线的幅度和相位;③光电探测器:主要是用来在电域内生成与整形后的光谱形状一致的微波任意波形。2.如权利要求1所述的一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置,其特征在于,所述的平坦光频梳源采用单个双平行马赫曾德尔调制器(DP-MZM),对光学频率梳的每一根谱线进行整形,首先进行谱线分离,然后进行幅度和相位控制。3.如权利要求2所述的一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置,其特征在于,所述的谱线分离采用布拉格光栅(FBG)实现,相位控制采用光纤拉伸器(FS),幅度控制采用偏振控制器(PC)实现。4.如权利要求2所述的一种基于光频梳和频谱整形的任意波形发生装置,其特征在于,所述的DP-MZM中,每个子具有独立的射频信号输入端口和直流偏置输入端口。5...
【专利技术属性】
技术研发人员:尚磊,高晓婧,张恒伟,殷惠惠,韩兴忠,胡家靖,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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