【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振调制器的测量范围可调的瞬时频率测量方法和系统
本专利技术涉及光通信领域、微波光子学测量
，尤其涉及通过色散效应将微波信号的频率信息转化为功率信息的频率-幅度映射测频技术，提供一种系统结构简单，通过调节偏置电压和下支路偏振角可以改变系统测量范围，且能够通过优选ACF的斜率改善系统测量分辨率的瞬时频率测量方法和系统。
技术介绍
在电子战(EW)领域，接收雷达信号的瞬时微波频率测量(IFM)可用于在进一步处理之前识别未知射频(RF)。由于其固有的电气瓶颈，传统的电子频率监测器的测量范围有限，集中在0.5至18GHz，并且在复杂和易变的环境中表现不佳。光子辅助瞬时频率测量被认为是解决电子瓶颈的新方法。与传统的电子学方法微波频率测量相比，光子辅助方法具有更大的测量范围，不易受温度和湿度等环境因素的影响，此外，它在抗电磁干扰方面具有独特的优势。目前，已经提出了很多基于微波光子学的微波频率测量方法，光子型微波测频方案大致可以划分为5类：扫描型测频、频率-幅度映射型测频、频率-空间映射型测频、频率-时域映射...
【技术保护点】
1.一种基于光偏振调制器的测量范围可调的瞬时频率测量方法，其特征包括：/n由连续波激光器CW LD发出波长为λ
【技术特征摘要】
1.一种基于光偏振调制器的测量范围可调的瞬时频率测量方法，其特征包括：
由连续波激光器CWLD发出波长为λ0的线偏振光经偏振控制器PC0注入到光偏振调制器PolM中以实现频率为fUT的待测微波信号的光调制，调节PC0使线偏振光的偏振方向与PolM的横电TE模和横磁TM模的偏振方向均成45°夹角；PolM输出的TE模和TM模光波场均包含光载波和两个1阶边带；通过调节施加到PolM上的与待测微波信号耦合的直流偏置电压Vbias在两个正交TE模和TM模之间引入一定的相位差；然后由1×2光功分器将PolM输出的光波分成上下两支路用于构建幅度比较函数；上支路通过偏振控制器PC1和偏振片Pol1级联结构提取沿x轴方向偏振的TE模光波，下支路通过偏振控制器PC2和偏振片Pol2级联结构将正交偏振的TE和TM模式组合为偏振角为α的线性偏振光波；通过色散模块使上下支路光信号经历相同的色散光纤传输，相同频率的光频成分引入相互独立且完全相同的相移，且该相移随信号频率线性变化；接着由平方律光电探测器PD1和PD2将光信号转换为电流信号，光信号中的相移信息映射到光电流的交流信号中，提取上下路的交流分量，提取交流分量，平方相除得到ACF函数，通过ACF曲线推算出待测信号的频率；对于光源输出波长λ0、PolM半波电压Vπ、光纤色散系数D和长度L为常数的系统，上下支路光信号所经历的相移与PolM的偏置电压Vbias、偏振角α待测信号频率、光信号和待测微波信号的频率有关，当偏振角α和偏置电压Vbias固定时，ACF是待测微波信号频率的函数，而与光功率和输入微波功率无关，因此能够基于ACF推算出待测微波信号的频率；通过适当调节偏振角α和偏置电压Vbias能够改变ACF峰值点的位置，从而调节频率测量范围。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述待测微波信号的光调制：
将连续波激光器发出的波长为λ0的线偏振光波经PC0调节注入到PolM，PC0用于调节线偏振光的光电场矢量方向，使之与PolM中波导横电TE模和横磁TM模的偏振方向均成45°夹角，进而使该光波场的TE模和TM模分量具有相同的幅度；PolM是一个特殊的相位调制器，其半波电压为Vπ，能够对注入光波的TE模和TM模进行调制系数大小相等、符号相反的相位调制，等价于由两个调制指数相反的相位调制器组成，通过与驱动信号耦合直流电压Vbias实现PolM的偏置，驱动信号中的直流偏置电压Vbias使TE模和TM模光波场引入相反的相移±Ψ；PolM输出光波的TE模和TM模均有多个频率间隔相等的边带构成，通过调节频率为fUT的待测微波信号电压VRF，保证调制指数β＝πVRF/Vπ取值满足小信号条件，使二阶及更高阶边带的信号幅度足够小而忽略；输出光波场中TE模和TM模的光载波和±1阶边带幅度分别相等，而TE模中的+1阶边带相位超前光载波、-1阶边带相位滞后光载波，TE模中的+1阶边带相位滞后光载波、-1阶边带相位超前光载波；直流偏置电压Vbias使TE模和TM模光波场引入的相反相移形成二者之间的相位差2Ψ；通过调节偏置电压Vbias能够改变光载波和各1阶边带之间的相对相位、进而能够调节待测微波信号的频率范围，当偏振角α固定，Vbias＝0时频率测量范围最小，...
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