本发明专利技术公开了一种基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置，其包括：微波功分器、激光器、光环行器、第一支路、第二支路、光耦合器、光电探测器和信号分析装置，第一支路中依次设置有双向光相位调制器、第一光纤布拉格光栅、单模光纤，第二支路中依次设置有第二光纤布拉格光栅和可调光延时线，光环行器设置有三个端口，三个端口分别与激光器、双向光相位调制器、第二光纤布拉格光栅连接。本发明专利技术利用单个双向光相位调制器实现全光域混频功能，避免了电混频器的使用，减少了微波放大器等有源器件的使用。具有结构简单，成本低廉，工作带宽大，响应平坦的优点，降低了相位噪声测量系统噪底，提高了测量精度与灵敏度。提高了测量精度与灵敏度。提高了测量精度与灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置
[0001]本专利技术涉及相位噪声测量
，特别涉及一种基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置。
技术介绍
[0002]随着微波振荡器技术的不断发展，特别是能直接产生超高频，超低相噪微波信号的光电振荡器的出现，对现有的相位噪声测量技术造成了极大的挑战。基于光延时线的鉴频法是一种具有极大潜力的微波源相位噪声测量方法，这种方法借助低损耗光纤提供的长延时，可以达到较高的相位噪声测量灵敏度。然而，在这种方案中，工作带宽通常受到电移相器、电放大器和电混频器等电子器件的限制，且在电混频器之前，通常需要电放大器来保证信号的功率水平满足测量需求，这一过程本质上降低了系统的测量灵敏度。
[0003]为了解决这些问题，研究人员提出了一系列光子辅助的相位噪声测量系统，包括在相位噪声测量系统中用微波光子移相器取代电移相器，以及用基于级联电光调制器结构避免了电混频器的使用。然而，级联调制器的使用增加了系统的成本与复杂度，并导致插入损耗较大，降低了系统的转换效率。因此，急需开发一种经济实用、转换效率高、工作带宽大的相位噪声测量方案。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种转换效率高、具有大工作带宽、高测量精度的基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置，其包括：微波功分器、激光器、光环行器、第一支路、第二支路、光耦合器、光电探测器和信号分析装置，所述第一支路中依次设置有双向光相位调制器、第一光纤布拉格光栅、单模光纤，所述第二支路中依次设置有第二光纤布拉格光栅和可调光延时线，所述光环行器设置有三个端口，三个端口分别与所述激光器、双向光相位调制器、第二光纤布拉格光栅连接；所述激光器输出的光载波信号由光环行器进入所述双向光相位调制器，调制后的反射信号由所述光环行器进入所述第二光纤布拉格光栅，所述微波功分器设置有两个输出端且分别与双向光相位调制器的两个驱动端口连接，所述微波功分器用于与待测微波源连接并将待测微波源的待测微波信号分成两路电信号；第一路电信号用于对光载波信号进行相位调制，调制后的光载波信号进入所述第一光纤布拉格光栅时，中心频率处的光信号被反射回所述双向光相位调制器，光边带信号则通过第一光纤布拉格光栅后经所述单模光纤引入长延时；第二路电信号用于对反射回所述双向光相位调制器的反射光信号进行相位调制，调制后的反射光信号由所述光环行器进入所述第二光纤布拉格光栅，经过所述第二光纤布拉格光栅滤除中心频率，光边带信号则通过所述第二光纤布拉格光栅后通过所述可调光延
时线引入可变相移，使得第一支路和第二支路中的光信号正交地进入所述光耦合器，耦合后的光信号由所述光电探测器进入所述信号分析装置，所述信号分析装置分析得到待测微波信号的相位噪声。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述光电探测器和信号分析装置之间还设置有低通滤波器。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述信号分析装置为快速傅里叶变换分析仪，所述快速傅里叶变换分析仪接收并分析经所述低通滤波器滤波的低频信号。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述双向光相位调制器为宽带电光调制器。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述微波功分器为宽带微波功分器。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述光电探测器为宽带光电探测器。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述第一光纤布拉格光栅为窄带光纤布拉格光栅。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述第二光纤布拉格光栅为窄带光纤布拉格光栅。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置通过双向光相位调制器、光环行器、第一光纤布拉格光栅、第二光纤布拉格光栅相互配合，实现了两个支路的并联结构，该并联结构有效避免了常规并联结构两个支路中的信号串扰问题，使通过第一光纤布拉格光栅和第二光纤布拉格光栅后获得相同的载波抑制的双边带光信号，频谱更加纯净，转换效率高，损耗小，有效提升测量精度和灵敏度。
[0014]本专利技术基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置利用单个双向光相位调制器实现全光域混频功能，避免了电混频器的使用，减少了微波放大器等有源器件的使用，增大了工作带宽，同时避免了多个相位调制器的使用带来的转换效率低、损耗大的问题。
[0015]本专利技术基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置具有结构简单、成本低廉、工作带宽大、响应平坦的优点，降低了相位噪声测量系统噪底，提高了测量精度与灵敏度。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0017]图1是本专利技术优选实施例中基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置的示意图；图2（a）是图1节点A处相应的光谱示意图；图2（b）是图1节点B处相应的光谱示意图；图2（c）是图1节点C处相应的光谱示意图；图2（d）是图1节点D处相应的光谱示意图；图2（e）是图1节点E处相应的光谱示意图；图3是本专利技术中双向光相位调制器对双向传输光信号进行调制的示意图。
[0018]标记说明：1、第一驱动端口；2、第二驱动端口；11、待测微波信号；10、微波功分器；20、激光器；30、光环行器；31、端口一；32、端口二；33、端口三；41、双向光相位调制器；42、第一光纤布拉格光栅；43、单模光纤；51、第二光纤布拉格光栅；52、可调光延时线；60、光耦合
器；70、光电探测器；80、低通滤波器；90、信号分析装置。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0020]如图1所示，为本专利技术优选实施例中的基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置，包括：微波功分器10、激光器20、光环行器30、第一支路、第二支路、光耦合器60、光电探测器70和信号分析装置90，所述第一支路中依次设置有双向光相位调制器41、第一光纤布拉格光栅42、单模光纤43，所述第二支路中依次设置有第二光纤布拉格光栅51和可调光延时线52，所述光环行器30设置有三个端口，三个端口分别与所述激光器20、双向光相位调制器41、第二光纤布拉格光栅51连接。其中，光环行器30设置有三个端口分别为端口一31、端口二32和端口三33，端口一31、端口二32、端口三33分别与所述激光器20、双向光相位调制器41、第二光纤布拉格光栅51连接。
[0021]所述激光器20输出的光载波信号由光环行器30进入所述双向光相位调制器41，调制后的反射信号由所述光环行器30进入所述第二光纤布拉格光栅51，所述微波功分器10设置有两个输出端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于双向光相位调制器的微波源相位噪声测量装置，其特征在于，包括：微波功分器、激光器、光环行器、第一支路、第二支路、光耦合器、光电探测器和信号分析装置，所述第一支路中依次设置有双向光相位调制器、第一光纤布拉格光栅、单模光纤，所述第二支路中依次设置有第二光纤布拉格光栅和可调光延时线，所述光环行器设置有三个端口，三个端口分别与所述激光器、双向光相位调制器、第二光纤布拉格光栅连接；所述激光器输出的光载波信号由光环行器进入所述双向光相位调制器，调制后的反射信号由所述光环行器进入所述第二光纤布拉格光栅，所述微波功分器设置有两个输出端且分别与双向光相位调制器的两个驱动端口连接，所述微波功分器用于与待测微波源连接并将待测微波源的待测微波信号分成两路电信号；第一路电信号用于对光载波信号进行相位调制，调制后的光载波信号进入所述第一光纤布拉格光栅时，中心频率处的光信号被反射回所述双向光相位调制器，光边带信号则通过第一光纤布拉格光栅后经所述单模光纤引入长延时；第二路电信号用于对反射回所述双向光相位调制器的反射光信号进行相位调制，调制后的反射光信号由所述光环行器进入所述第二光纤布拉格光栅，经过所述第二光纤布拉格光栅滤除中心频率，光边带信号则通过所述第二光纤布拉格光栅后通过所述可调光延时线引入...
【专利技术属性】
技术研发人员：周沛，谢溢锋，李念强，江芝东，周志华，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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