本发明专利技术提供了一种微波信号产生装置，包括：激光器(1)，用于产生线性偏振光信号；偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器(2)，用于产生一束具有两个偏振态的光信号，并在其中一个偏振态上实现基带信号以及射频信号的电光调制；偏振控制器(3)，用于在调制后的光信号两个偏振态之间引入预设相位差；起偏器(4)，用于将光信号转换为单一偏振态的偏振光信号；光电探测器(5)，用于实现光电转换，得到微波信号。本发明专利技术基于微波光子学的方案产生微波信号，产生无背景噪声干扰的微波信号，且具有更高中心频率和带宽；提供不同的基带信号，本发明专利技术能产生不同格式的宽带微波信号，应用场景较广泛。应用场景较广泛。应用场景较广泛。
【技术实现步骤摘要】
微波信号产生装置
[0001]本专利技术涉及微波光子学
，具体涉及一种微波信号产生装置。
技术介绍
[0002]现代雷达系统中，为了同时得到大探测距离以及高分辨率，需要应用具有大时间宽带积的微波信号，例如相位编码信号以及双啁啾信号。传统地，相位编码信号以及啁啾信号是通过电子回路产生的，然而，电子器件往往有着较低的中心频率和带宽，限制了这些的方案的应用范围。同时，现有的产生相位编码或者双啁啾信号的方案大多围绕着连续波模式产生展开，存在背景噪声干扰的问题。
[0003]在通信和传感领域，由联邦通信协会(Federal CommunicationCommission，FCC)规定的超宽带信号有着极大的应用。传统的用来产生超宽带信号的微波光子学方案，也会被背景噪声干扰。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种微波信号产生装置，用于产生无背景噪声干扰的相位编码信号、超宽带信号以及双啁啾信号。
[0006](二)技术方案
[0007]本专利技术提出了一种微波信号产生装置，包括：激光器1，用于产生线性偏振光信号；偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器2，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，将基带信号及射频信号调制到所述第一线性偏振光信号上，并分别在所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号上引入相位差；将所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转；以及将处理后的第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号合束为一束正交偏振光信号；偏振控制器3，用于将所述正交偏振光信号中的两个正交的偏振态之间引入预设相位差；起偏器4，用于将处理后的所述正交偏振光信号转换为单一偏振态的偏振光信号；光电探测器5，将所述单一偏振态的偏振光信号转换为对应的微波信号。
[0008]可选地，所述偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器2包括：耦合器21，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，其中，所述第一线性偏振光信号与第二线性偏振光信号的功率相等；第一双驱动马赫曾德尔调制器22，用于分束所述第一线性偏振光信号为偏振态一致的第一光信号和第二光信号，将基带信号及射频信号分别调制所述到第一光信号和第二光信号上，在第一光信号和第二光信号之间引入相位差，合束所述第一光信号和第二光信号为处理后的第一线性偏振光信号；第二双驱动马赫曾德尔调制器23，用于分束所述第二线性偏振光信号为偏振态一致的第三光信号和第四光信号，在第三光信号和第四光信号之间引入相位差，合束所述第三光信号和第四光信号为处理后的第二线性偏振光信号；偏振旋转器24，用于将所述第一线性偏振光信号与所述第
二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转π/2；偏振合束器25，用于将处理后的第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号合束为一束正交偏振光信号。
[0009]可选地，所述第一双驱动马赫曾德尔调制器22包括：第一支路臂，用于将基带信号调制到所述第一光信号上；第二支路臂，用于将射频信号调制到所述第二光信号上；所述第一支路臂与所述第二支路臂还用于输入第一双驱电压，以在所述第一光信号和第二光信号之间引入第一相位差；所述第二双驱动马赫曾德尔调制器23包括：第三支路臂及第四支路臂，用于输入第二双驱电压，以在所述第三光信号和第四光信号之间引入第二相位差。
[0010]可选地，所述微波信号产生装置还包括：任意波形发生器6，接入所述第一支路臂的射频输入端口，用于产生不同格式的所述基带信号。
[0011]可选地，所述微波信号产生装置还包括：微波源7，接入所述第二支路臂的射频输入端口，用于产生所述射频信号。
[0012]可选地，所述微波信号产生装置还包括：电压源8，分别接入所述第一支路臂、第二支路臂、第三支路臂及第四支路臂上的偏置电压输入端口，用于提供直流偏置电压，以作为所述第一双驱电压或所述第二双驱电压。
[0013]可选地，所述第一相位差为π。
[0014]可选地，所述第二相位差为2π/3。
[0015]可选地，所述偏振控制器3相对于所述起偏器4的主轴旋转预设角度，以在所述正交偏振光信号中的两个正交的偏振态之间引入预设相位差，其中，所述预设角度为π/2，所述预设相位差为π/6。
[0016]可选地，所述基带信号包括三电平信号、两电平信号或单啁啾信号。
[0017](三)有益效果
[0018]本专利技术提出了一种微波信号产生装置，能根据不同的基带信号，产生对应格式的微波信号，满足多种场景的使用，降低使用成本。且产生的微波信号不包含背景噪声，有着良好的调谐能力。同时，本专利技术微波信号产生装置不受光滤波器或者电滤波器的限制，具有更高中心频率和带宽，应用范围更广泛。
附图说明
[0019]图1示意性示出了本专利技术实施例提供的微波信号产生装置。
[0020]图2示出了仿真得到的三电平基带信号波形图。
[0021]图3示出了仿真得到的在较长时间宽度内的三电平基带信号对应相位编码信号波形图。
[0022]图4示出了在较短时间尺度内三电平基带信号对应相位编码信号波形图。
[0023]图5示出了通过希尔伯特变化得到的图4对应的相位跳变的信息。
[0024]图6示出了相位编码信号的频谱图。
[0025]图7示出了仿真得到的两电平基带信号波形图。
[0026]图8示出了两电平基带信号对应的符合FCC的超宽带信号在较长时间尺度的波形图。
[0027]图9示出了两电平基带信号对应的符合FCC规定的超宽带信号在较短时间尺度内的时域波形图。
[0028]图10示出了两电平基带信号对应的超宽带信号的频谱图。
[0029]图11示出了仿真得到的单啁啾信号波形图。
[0030]图12示出了通过短时傅里叶变换得到的单啁啾信号的频率时间分布图。
[0031]图13示出了单啁啾信号对应的双啁啾信号的时域波形图。
[0032]图14示出了通过短时傅里叶变换得到的单啁啾信号对应的双啁啾信号的频率时间分布图。
[0033]【附图标记说明】
[0034]1‑
激光器；
[0035]2‑
偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器；
[0036]21
‑
耦合器；22
‑
第一双驱动马赫曾德尔调制器；23
‑
第二双驱动马赫曾德尔调制器；24
‑
偏振旋转器；25
‑
偏振合束器；
[0037]3‑
偏振控制器；
[0038]4‑
起偏器；
[0039]5‑
光电探测器；
[0040]6‑
任意波形发生器；
[0041]7‑
微波源；
[0042]8‑
电压源。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、技术方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波信号产生装置，其特征在于，包括：激光器(1)，用于产生线性偏振光信号；偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器(2)，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，将基带信号及射频信号调制到所述第一线性偏振光信号上，并分别在所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号上引入相位差；将所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转；以及将处理后的第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号合束为一束正交偏振光信号；偏振控制器(3)，用于将所述正交偏振光信号中的两个正交的偏振态之间引入预设相位差；起偏器(4)，用于将处理后的所述正交偏振光信号转换为单一偏振态的偏振光信号；光电探测器(5)，将所述单一偏振态的偏振光信号转换为对应的微波信号。2.根据权利要求1所述的微波信号产生装置，其特征在于，所述偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器(2)包括：耦合器(21)，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，其中，所述第一线性偏振光信号与第二线性偏振光信号的功率相等；第一双驱动马赫曾德尔调制器(22)，用于分束所述第一线性偏振光信号为偏振态一致的第一光信号和第二光信号，将基带信号及射频信号分别调制所述到第一光信号和第二光信号上，在第一光信号和第二光信号之间引入相位差，合束所述第一光信号和第二光信号为处理后的第一线性偏振光信号；第二双驱动马赫曾德尔调制器(23)，用于分束所述第二线性偏振光信号为偏振态一致的第三光信号和第四光信号，在第三光信号和第四光信号之间引入相位差，合束所述第三光信号和第四光信号为处理后的第二线性偏振光信号；偏振旋转器(24)，用于将所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转π/2；偏振合束器(25)，用于将处理后的第一线性偏振光信号及第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光毅，石迪飞，王璐，袁海庆，李明，祝宁华，李伟，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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