一种具有良好可重构性的全光多通道/多波段线性调频信号光学生成方法技术

本发明专利技术提出了一种具有良好可重构性的全光多通道/多波段线性调频信号的光学生成方法，该方法涉及微波技术领域和光通信技术领域。所述方法如说明书附图图1所示，包括激光器LD、任意波形发生器AWG、双偏振正交相移键控调制器DP

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好可重构性的全光多通道/多波段线性调频信号光学生成方法


[0001]本专利技术涉及光通信
以及微波
，主要涉及利用光子学技术产生多波段线性调频信号。

技术介绍

[0002]为了提高现代雷达系统的探测灵敏度和抗侦察能力，需要产生高载频、宽带宽、多频带、大时间带宽乘积的脉冲压缩信号。光子辅助脉冲压缩信号生成方法具有工作带宽大、损耗低、抗电磁干扰能力强等优点，成为现代雷达系统的一个很有前途的候选方案。线性调频信号作为一种典型的脉冲压缩信号，由于其良好的脉冲压缩能力，被广泛应用于大探测距离和高距离分辨率雷达探测。与单啁啾信号相比，双啁啾线性调频波形对多普勒频移不敏感，受到了更多的关注。
[0003]得益于微波光子学多波段、大带宽、抗电磁干扰等一系列的优势，采用微波光子学的技术产生线性调频信号逐渐成为了研究的热点。采用微波光子学技术，可在多波段范围内生成双啁啾信号，在下一代的雷达探测等相关领域有潜在的应用价值。
[0004]目前已经报道的光子产生线性调频信号的方案中，大多都只能产生单波段双啁啾信号；一部分可以产生多波段双啁啾信号，但是由于需要的高阶光学边带需要高功率，导致系统的实际可行性较差。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种具有高可重构性的全光多通道/多波段线性调频信号的光学生成方法。两个本振信号LO1和LO2分别输入X-QPSK的子调制器X-MZM1和X-MZM2的射频端口，调整偏置电压，使得X-MZM1、X-MZM2和主调制器分别工作在最小点MITP、最小点MITP以及正交点QTP；AWG生成的线性调频信号输入Y-QPSK的子调制器Y-MZM1射频端口中，Y-MZM2调制器的射频端口空载，调整偏置电压，使得Y-MZM1、Y-MZM2和主调制器都工作在最小点MITP。X-QPSK和Y-QPSK输出的两路光信号通过90
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PR后偏振态相互正交，随后这两路光信号经过PBC合束后输出，通过对不同通道的PC进行适当的调整，可以改变产生的双啁啾线性调频信号的载波频率。当用中频线性调频信号代替基带线性调频信号时，可以获得多波段线性调频信号。该系统具有良好的可重构性，结构紧凑。同时，由于全光工作，具有较大的工作带宽。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述装置包括激光器LD、任意波形发生器AWG、双偏振正交相移键控调制器DP-QPSK、掺铒光纤放大器EDFA、光耦合器OC、偏振控制器PC、偏振分束器PBS和平衡光电二极管BPD。光源的输出端与DP-QPSK的输入端连接，两个本振信号LO1和LO2分别输入X-QPSK的子调制器X-MZM1和X-MZM2的射频端口，调整偏置电压，使得X-MZM1、X-MZM2和主调制器分别工作在最小点MITP、最小点MITP以及正交点QTP；AWG生成的线性调频信号输入Y-QPSK的子调制器Y-MZM1射频端口中，Y-MZM2调制器的射频
端口空载，调整偏置电压，使得Y-MZM1、Y-MZM2和主调制器都工作在最小点MITP，X-QPSK和Y-QPSK输出的两路光信号通过90
°
PR后偏振态相互正交，随后这两路光信号经过PBC合束后输出，DP-QPSK的输出端与掺铒光纤放大器EDFA的输入端相连，EDFA的输出被光耦合器分成多路信号，每路信号都接入一个偏振控制器PC的输入端，每个偏振控制器PC的输出端都连接一个偏振分束器PBS的输入端，PBS的两个输出端连接光电探测器BPD的两个输入端，BPD的输出端可以直接连接天线发出信号。
[0007]所述的DP-QPSK内部是由Y型分光器、两个双平行马赫增德尔调制器X-QPSK和Y-QPSK、90度偏振旋转器90
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PR和偏振合束器PBC集成，其中X-QPSK和Y-QPSK均由两个子MZM构成。
[0008]本专利技术在工作时包括以下步骤：(1)从光源发出的波长为λ的光载波输入到DP-QPSK中；(2)将两路本振信号输入到X-QPSK的两个射频输入端口，调节直流偏压，使X-QPSK的两个子调制器工作在最小传输点，主调制器工作在正交传输点，可以输出抑制载波双边带信号。将AWG产生的线性调频信号输入到Y-QPSK调制器的一个子调制器上，另一个子调制器空载，调节直流偏置，使Y-QPSK调制器的三个偏置电压均设置在最小传输点，可以输出抑制载波双边带信号；(3)来自上下臂的输出信号通过PBC正交组合，输出正交偏振复用光信号；(4)从DP-QPSK输出的信号输入到掺铒光纤放大器EDFA进行放大；(5)经过EDFA放大的信号输入到光耦合器OC中分成多路信号，发送到多个支路中；(6从OC中输出的每路信号，都输入到一个偏振控制器PC中，通过适当地调整PC，偏振复用信号的方向与PBS的一个主轴成45度角，同时引入相移；(7)从PC输出的信号输入到偏振分束器PBS中；(8)从PBS中输出的两路信号输入到平衡光电二极管BPD的两个输入端口中，经过光电平衡探测后，将得到所产生的多波段双啁啾信号。
[0009]本专利技术提出了一种多波段的双啁啾信号的生成方法，使用DP-QPSK输出正交偏振复用的信号，然后正交偏振复用光信号通过EDFA的放大，被光耦合器OC分为多个支路，再经过PC引入相移后，被PBS分为两路信号，最后经过BPD拍频后，便可实现多波段啁啾信号的产生。通过在不同通道中适当调整PC，可以更改生成的双线性调频信号的载波频率。当用中频线性调频信号代替基带线性调频信号时，可以获得多频带线性调频信号。
[0010]本专利技术该系统具有良好的可重构性，并且结构紧凑。通过使用PC引入不同的相移，可以灵活的在不同的波段产生双啁啾信号，增强了系统的性能，扩展了系统的应用范围。
附图说明
[0011]图1为本专利技术所提出的多通道/多波段线性调频信号光学生成方法的原理图。图2中虚线是X-QPSK的输出光谱，点划线是Y-QPSK的输出光谱，实线是DP-QPSK的输出光谱；图3(a)为PC引入0
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相移时生成的10GHz双线性调频信号的实测电频谱，图3(b)为PC引入0
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相移时生成的10GHz双线性调频信号的波形,图3(c)为PC引入0
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相移时生成的10GHz双线性调频信号计算的频率-时间图；
图4(a)为PC引入0
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相移时生成的线性调频信号的周期波形,图4(b)为PC引入0
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相移时生成的线性调频信号的自相关函数；图5(a)为PC引入90
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相移时生成的15GHz双线性调频信号的实测电频谱,图5(b)为PC引入90
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相移时生成的15GHz双线性调频信号的波形,图5(c)为PC引入90
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相移时生成的15GHz双线性调频信号计算的频率-时间图；图6(a)为PC引入90
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相移时生成的15GHz线性调频信号的周期波形,图6(b)为PC引入90
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好可重构性的全光多通道/多波段线性调频信号的光学生成方法，包括激光器LD、任意波形发生器AWG、双偏振正交相移键控调制器DP-QPSK、掺铒光纤放大器EDFA、光耦合器OC、偏振控制器PC、偏振分束器PBS和平衡光电二极管BPD，其中DP-QPSK内部是由Y型分光器、两个双平行马赫增德尔调制器X-QPSK和Y-QPSK、90度偏振旋转器90
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PR和偏振合束器PBC集成；其特征在于，LD输出的连续光载波进入调制器DP-QPSK，两个本振信号LO1和LO2分别输入X-QPSK的子调制器X-MZM1和X-MZM2的射频端口，调整偏置电压，使得X-MZM1、X-MZM2和主调制器分别工作在最小点MITP、最小点MITP以及正交点QTP；AWG生成的线性调频信号输入Y-QPSK的子调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：童昱博，文爱军，李圆圆，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：