一种单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统技术方案

本发明专利技术提出一种单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，涉及光传感与光信号的技术领域，通过单频光信号发生器发出连续单频光信号，并输入IQ光调制器；利用微波信号发生器生成不同频率的子载波射频驱动信号分两路输入IQ光调制器，驱动其对连续单频光信号进行调制，预置IQ光调制器偏压，利用偏压控制源调整其偏压状态，完成单边带调制且保留载波的多子载波偏压调制，然后输入待探测光学微腔器件进行光谱探测后输出探测信号，探测信号输入光电探测器拍频。相比于双边带调制，本方案避免了利用强度调制器带来的边带信号叠加问题，更适合类似于微腔等谐振峰较多、较密集的光谱探测应用场合，实现对大量谐振光谱的快速探测。探测。探测。

【技术实现步骤摘要】
一种单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统


[0001]本专利技术涉及光传感与光信号的
，更具体地，涉及一种单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统。

技术介绍

[0002]随着研究人员对回音壁模式光学微腔的广泛研究，回音壁模式光学微腔的光场与物质相互作用的机理已经被深入探索，也回音壁模式光学微腔成为超高灵敏光学传感的优异平台，在高精度传感与探测中具有重要的应用价值。
[0003]目前，对光学微腔的光谱探测主要由光谱扫描法来完成，光谱扫描法实施所依托的设备包括宽带光源、光谱仪以及扫频激光器等。通常来说，光谱扫描法可以实现高精度的光谱扫描，尤其是结合宽带光源设备，可以满足0.01pm以下的频谱扫描精度，实现超高精度的光谱探测与扫描。然而，若涉及到超快光谱探测的应用需求，尤其在同时探测多个微腔谐振光谱(如串联的FBG、串联的FP等包含多个光学微腔谐振的结构)的超声响应中，不仅需要完整描绘多个微腔谐振的光谱曲线，还需要实现10MHz以上的频谱扫描速度，以上传统的光谱探测方案就显得难以兼顾。由于扫频光源通常由机械式的压电陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，包括：单频光信号发生器、微波信号发生器、π/2移相器、IQ光调制器、一分二光耦合器、待探测光学微腔器件、光谱仪、偏压控制源、光电探测器；单频光信号发生器发出频率为f0的连续单频光信号，连续单频光信号输入IQ光调制器；微波信号发生器发出n个不同频率fi的子载波射频驱动信号，均经π/2移相器分成两路相位相差π/2的子载波射频驱动信号后输入IQ光调制器，驱动IQ光调制器对连续单频光信号进行调制，利用一分二光耦合器将调制后的单频光信号输入至光谱仪中，得到频率分别为f0‑
n*f
i
,f0,f0+n*f
i
的光谱；通过偏压控制源首先为IQ光调制器预置偏压，然后调整IQ光调制器的偏压状态，使得光谱仪中f0‑
n*f
i
的光谱功率最低，频率为f0的光谱功率最高，完成单边带调制且保留载波的多子载波偏压调制，然后输入待探测光学微腔器件进行光谱探测后输出探测信号，探测信号经光电探测器拍频后得到单边且保留载波的探测光频谱信号。2.根据权利要求1所述的单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，在偏压控制源对IQ光调制器施加的预置偏压为0时，频率为f0‑
n*f
i
,f0,f0+n*f
i
的光谱功率随机分配。3.根据权利要求1所述的单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，所述单频光信号发生器为窄线宽连续激光光源。4.根据权利要求1所述的单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，所述待探测光学微腔器件为串联的FBG。5.根据权利要求1所述的单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，所述待探测光学微腔器件为串联的FP。6.根据权利要求1所述的单边带调制且保留载波的多子载波探测信号生成系统，其特征在于，偏压控制源中设有直流电压源，直流电压源为IQ光调制器预置偏压，分别为V
BI
、V
BQ
和V
π
，频率为f0的光谱对应IQ光调制器预置的偏压V
π
，频率为f0‑
n*f
i
的多子载波光谱对应IQ光调制器预置的偏压V
BI
,频率为f0+n*f
i
的多子载波光谱对应IQ光调制器预置的偏压V
BQ
，V
I
和V
Q
分别表示经π/2移相器分成两路相位相差π/2的子载波射频驱动信号的电压，将V
I
和V
Q
分别叠加至V
BI
、V
BQ
上，满足：其中，E
i
为光谱仪中的光谱光场，记E0表示光谱仪中偏压调制后的输出光场，为半波电压；均为调整IQ光调制器的偏压；表示相位控制；为叠加的子载波射频驱动信号的电压；通过偏压控制源调整IQ光调制器的偏压时，偏压控制源控制且使得光谱仪中f0‑
n*f
i

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，潘竞顺，冯耀明，李强，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：