本发明专利技术公开了一种产生相位编码啁啾信号的光子装置，其包括锁模激光器、色散补偿光纤、掺饵光纤放大器、第一光纤耦合器、啁啾光纤光栅、相位调制器、光纤延时器、第二光纤耦合器、光电探测器，其中：锁模激光器输出激光经由色散补偿光纤输入掺饵光纤放大器；掺饵光纤放大器与第一光纤耦合器的输入口相连接，第一光纤耦合器的第一输出口与啁啾光纤光栅、相位调制器都相连接，第一光纤耦合器的第二输出口与光纤延时器连接；相位调制器与第二光纤耦合器的第一输入口相连，光纤延时器与第二光纤耦合器的第二输入口连接，第二光纤耦合器的输出口与光电探测器连接。本发明专利技术使用相位调制器以产生具有相位编码的啁啾信号，其在雷达防欺骗式干扰具有作用。扰具有作用。扰具有作用。
【技术实现步骤摘要】
产生相位编码啁啾信号的光子装置
[0001]本专利技术属于微波光子学
，具体涉及一种利用干涉结构及相位调制器产生相位编码啁啾信号的光子装置。
技术介绍
[0002]线性啁啾微波波形被广泛应用于雷达中，以提高探测距离和距离分辨率。传统的线性啁啾微波波形是通过电压控制振荡器用电产生的，使用线性斜坡信号控制电压或直接数字合成器。然而，产生的信号的中心频率和带宽受到电子瓶颈的限制。与电学方法相比，在光域产生微波啁啾信号具有瞬时超高宽带、光谱调谐范围大和抗干扰能力强等优点。到目前为止，已经出现了大量基于微波光子学的线性啁啾微波波形方案，例如频时映射和光学外差。但是其时间带宽积较小。雷达通常会遭受拒绝式或欺骗式干扰。拒绝式干扰会致盲雷达。这种技术会降低信噪比，导致目标检测的概率降低。另一方面，欺骗式干扰会雷达"认为"存在虚假目标。雷达失去追踪真实目标的能力，故而受到严重影响。这些干扰可能源于雷达之间的相互干扰，或者是使用廉价硬件简单地将强连续波(CW)信号指向受害雷达而故意发生的攻击。虽然目前的避干扰技术可以应对当今出现的意外情况，但随着雷达传感器的激增，雷达将需要使用弹性类型的缓解技术，或者此类技术与避干扰方法结合使用。而相位编码啁啾信号便是弹性缓解技术中的一种有效方式。针对以上技术问题，故需对生成啁啾信号的装置结构进行改进和创新。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了一种利用干涉结构及相位调制器产生相位编码啁啾信号的光子装置。
[0004]本专利技术采取如下技术方案：
[0005]产生相位编码啁啾信号的光子装置，其包括锁模激光器(1)、色散补偿光纤(2)、掺饵光纤放大器(3)、光纤耦合器一号(4)、啁啾光纤光栅(5)、相位调制器(6)、光纤延时器(7)、光纤耦合器二号(8)、光电探测器(9)，其中：锁模激光器(1)输出的激光经由色散补偿光纤(2)输入掺饵光纤放大器(3)；光纤耦合器一号(4)包含一个输入口IN1和两个输出口OUT1、OUT2，掺饵光纤放大器(3)与光纤耦合器一号(4)的输入口IN1相连接，光纤耦合器一号(4)的输出口OUT1与啁啾光纤光栅(5)连接，啁啾光纤光栅(5)后紧接着与相位调制器(6)连接，光纤耦合器一号(4)的输出口OUT2与光纤延时器(7)连接；光纤耦合器二号(8)包含两个输入口IN2、IN3和一个输出口OUT3，相位调制器(6)与光纤耦合器二号(8)的输入口IN2相连接，光纤延时器(7)与光纤耦合器二号(8)的输入口IN3连接，光纤耦合器二号(8)的输出口OUT3与光电探测器(9)连接。相位调制器使得装置可以产生具有相位编码的啁啾信号，可应用于多功能雷达等领域。
[0006]优选的，光电探测器(9)连接示波器(10)，示波器(10)用于显示相位编码啁啾信号。
[0007]优选的，锁模激光器发射的激光时宽为0.5ps；色散补偿光纤的色散系数为标准的20
ps
/
(nm
·
km)
，长度为400km；啁啾光纤光栅的色散量为10
5ps
/
nm
；时间延迟器引入1.5ns的延迟条件下生成了中心频率为30GHz，啁啾率为0.25GHz/ns的相位编码啁啾信号。通过调节色散补偿光纤和啁啾光纤光栅色散量以及时间延迟器的延迟量，可以调整中心频率和啁啾率。
[0008]输入相位调制器的PRN序列可以决定的相位跳变的时间间隔和跳变幅度。
[0009]相较于传统啁啾信号，本专利技术具有较大的时间带宽积，并可以在防欺骗干扰中发挥作用，标记出假目标的位置。
[0010]在本专利技术中，锁模激光器发射的激光经过色散补偿光纤进行展宽和掺饵光纤放大器进行功率放大后，被光纤耦合器一号以1:1的功率分成两路。其中，第一路经过小色散量的啁啾光纤光栅进行略微展宽，目的是和二路信号产生相位差。而后使用相位调制器进行相位调制。第二路则经过延时器引入一定延时量。两路信号经过光纤耦合器二号合并后送入光电探测器进行拍频产生相位编码啁啾信号并使用示波器进行显示。
[0011]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
[0012](1)本专利技术使用相位调制器以产生具有相位编码的啁啾信号，其在雷达防欺骗式干扰具有作用。欺骗式干扰基于对受害雷达信号延迟和频率发生系统性改变并重新传输，其影响是在固定距离产生欺骗性假目标。当利用PRN序列对发射机线性啁啾波形进行相位编码时，可以抑制干扰信号。具体操作方式是雷达信号处理器可以对几个啁啾信号使用相位编码以标记假目标，然后切换回正常操作。
[0013](2)本专利技术利用光子学大带宽和高速的特点，快速产生信号。
[0014](3)本专利技术使用相位调制器引入了相位调制产生具有相位编码的啁啾信号，相比传统啁啾信号，本专利技术可以进一步提高啁啾射频信号的时间带宽积，从而使得相位编码的啁啾信号具有较大的时间带宽积(TBWP)。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种利用干涉结构及相位调制器产生相位编码啁啾信号的光子装置的结构示意图。
[0016]图2是本专利技术优选实施例生成具有相位编码的啁啾信号时域图。本专利技术优选实施例装置成功生成了从
‑
40ns到40ns的相位编码啁啾信号。
[0017]图3是本专利技术优选实施例生成具有相位编码的啁啾信号时域局部图，可以看到每隔0.5ns引入一次180
°
相位跳变。相位跳变的时间间隔和跳变幅度可以自定义，这是由输入相位调制器的PRN序列所决定的。
[0018]图4是本专利技术优选实施例生成具有相位编码的啁啾信号的电谱图。可以看到装置生成了中心频率为30GHz，啁啾率为0.25GHz/ns的相位编码啁啾信号。通过调节色散补偿光纤和啁啾光纤光栅色散量以及时间延迟器的延迟量，可以调整中心频率和啁啾率。
[0019]其中，图2
‑
4所示的实施例是在色散补偿光纤的色散系数为标准的20
ps
/
(nm
·
km)
，长度为400km；啁啾光纤光栅的色散量为10
5ps
/
nm
；时间延迟器引入了1.5ns的延迟的条件下形成的。
具体实施方式
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0021]本专利技术属于微波光子学
，如图1所示，本实施例具体涉及一种利用干涉结构及相位调制器产生相位编码啁啾信号的光子装置，包括锁模激光器1、色散补偿光纤2、掺饵光纤放大器3、光纤耦合器一号4、啁啾光纤光栅5、相位调制器6、光纤延时器7、光纤耦合器二号8、光电探测器9、示波器10，其中：锁模激光器1输出的激光经由色散补偿光纤2输入掺饵光纤放大器3；光纤耦合器一号4包含一个输入口IN1和两个输出口OUT1、OUT2，掺饵光纤放大器3与光纤耦合器一号4的输入口IN1相连接，光纤耦合器一号4的输出口OUT1与啁啾光纤光栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.产生相位编码啁啾信号的光子装置，其特征是包括锁模激光器(1)、色散补偿光纤(2)、掺饵光纤放大器(3)、第一光纤耦合器(4)、啁啾光纤光栅(5)、相位调制器(6)、光纤延时器(7)、第二光纤耦合器(8)、光电探测器(9)，其中：锁模激光器(1)输出激光经由色散补偿光纤(2)输入掺饵光纤放大器(3)；掺饵光纤放大器(3)与第一光纤耦合器(4)的输入口相连接，第一光纤耦合器(4)的第一输出口与啁啾光纤光栅(5)、相位调制器(6)都相连接，第一光纤耦合器(4)的第二输出口与光纤延时器(7)连接；相位调制器(6)与第二光纤耦合器(8)的第一输入口相连，光纤延时器(7)与第二光纤耦合器(8)的第二输入口连接，第二光纤耦合器(8)的输出口与光电探测器(9)连接。2.如权利要求1所述的产生相位编码啁啾信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈恒林，池灏，杨波，杨淑娜，欧军，翟彦蓉，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。