【技术实现步骤摘要】
本公开涉及微波光子学与伊辛机，尤其涉及一种用于维持微波光子伊辛机的工作相位稳定的微波光子伊辛机相位控制系统。
技术介绍
1、微波光子伊辛机是一种基于微波光子学与伊辛模型的非传统专用计算机，当某一个组合优化问题对应的伊辛矩阵编码至微波光子伊辛机中，微波光子伊辛机将进行自然演化得到一组二值向量，使得系统伊辛能量最低，该二值向量即所求组合问题对应的最优解。
2、微波光子伊辛机的长相干时间是其长时间稳定运行的必要条件，为了实现微波光子伊辛机长相干时间，需要对微波光子伊辛机的伊辛自旋相位加以控制，使得微波光子伊辛自旋的相位长时间处于一定区间内。
3、为了解决大变量个数的组合优化问题，微波光子伊辛机正朝着大规模伊辛自旋比特数发展，这要求用于存储伊辛自旋的光纤长度越来越长。这使得微波光子伊辛自旋的相位难以控制。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的技术问题中的至少之一，本公开提供一种微波光子伊辛机相位控制系统能够延长微波光子伊辛机的相干时间，使微波光子伊辛机的工作相位长时间保持稳定。
2、本公开实施例的一个方面，提供了一种微波光子伊辛机相位控制系统，包括微波光子伊辛机、鉴相模块和相位控制模块。微波光子伊辛机包括本振源、激光器、第一转换模块和第二转换模块。本振源用于产生本振微波脉冲信号，激光器用于产生激光信号，第一转换模块用于基于所述本振微波脉冲信号、所述激光信号得到相位随机的伊辛自旋信号。第二转换模块用于基于任意两个所述伊辛自旋信号，根据组合优化问题对应的伊辛
3、根据本公开的实施例，所述鉴相模块包括功分器、电桥、第一混频器、第二混频器和信号处理器。
4、功分器适用于基于所述伊辛脉冲信号输出振幅和相位均相等的第一脉冲信号和第二脉冲信号；电桥适用于基于所述本振微波脉冲信号输出振幅相等、相位相差90°的第一微波信号和第二微波信号；第一混频器适用于将所述第一脉冲信号和所述第一微波信号进行混频，输出第一混频信号；第二混频器适用于将所述第二脉冲信号和所述第二微波信号，输出第二混频信号；信号处理器适用于根据所述第一混频信号和所述第二混信号得到所述相位变化值，并根据所述相位变化值得到所述相位补偿值。
5、根据本公开的实施例，所述根据所述第一混频信号和所述第二混信号得到所述相位变化值包括：将所述第一混频信号和所述第二混频信号分别进行模数转换，得到第一数字信号和第二数字信号；将所述第一数字信号与所述第二数字信号做比，得到所述相位变化值的正切或余切值，进而得到所述相位变化值。
6、根据本公开的实施例，所述信号处理器进行模数转换的模拟带宽大于采样率的二分之一且小于所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的两倍，使所述第一混频信号与所述第二混频器信号中大于两倍的所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的高频分量滤除。
7、根据本公开的实施例，所述微波光子伊辛机包括用于存储所述伊辛自旋信号的光纤，其中，所述微波光子伊辛机相位控制系统还包括温控模块，温控模块适用于至少为所述光纤提供恒温环境，减缓环境温度改变所述微波光子伊辛机的相位。
8、根据本公开的实施例，所述相位控制模块包括时延线，时延线设置在所述相位及电光转换模和第二转换模块之间，适用于接收并响应于所述相位补偿值，对所述伊辛自旋信号进行矫正。
9、根据本公开的实施例，所述相位控制模块包括移相器，移相器设置在所述相位及电光转换模和第二转换模块之间，适用于接收并响应于所述相位补偿值，对所述伊辛脉冲信号进行相位补偿，间接实现对所述伊辛自旋信号的补偿。
10、根据本公开的实施例，所述根据所述相位变化值得到所述相位补偿值包括：所述相位控制模块根据所述相位补偿值，对伊辛自旋信号施加与所述相位变化值相反的相移。
11、根据本公开的实施例，所述根据所述相位变化值得到所述相位补偿值包括：所述信号处理器多次测量所述相位补偿值取加权平均后得到加权平均值，所述相位控制模块对伊辛自旋信号施加与所述加权平均值相反的相移。
12、根据本公开的实施例，微波光子伊辛机相位控制系统还包括：pid控制器，适用于响应于所述相位变化值输出pid输出值；其中，所述根据所述相位变化值得到所述相位补偿值包括：所述相位控制模块对伊辛自旋信号施加与所述pid输出值匹配的相移。
13、根据本公开实施例的微波光子伊辛机相位控制系统，通过设置鉴相模块，基于来自于微波光子伊辛机的伊辛脉冲信号和本振微波脉冲信号，得到伊辛自旋信号的相位变化值，并根据相位变化值得到相位补偿值，相位控制模块响应于相位补偿值，对伊辛自旋信号进行反馈控制，使得伊辛自旋信号变化后的相位被矫正至变化前，使得伊辛自旋信号的相位保持恒定，延长了微波光子伊辛机的相干时间，使微波光子伊辛机的工作相位长时间保持稳定。
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1.一种微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述鉴相模块包括：
3.根据权利要求2所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述根据所述第一混频信号和所述第二混信号得到所述相位变化值包括：
4.根据权利要求3所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述信号处理器进行模数转换的模拟带宽大于采样率的二分之一且小于所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的两倍，使所述第一混频信号与所述第二混频器信号中大于两倍的所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的高频分量滤除。
5.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述微波光子伊辛机包括用于存储所述伊辛自旋信号的光纤，其中，
6.根据权利要求5所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述相位控制模块包括：
7.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述相位控制模块包括：
8.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述根据所述
9.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，其特征在于，所述根据所述相位变化值得到所述相位补偿值包括：
10.根据权利要求6所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述鉴相模块包括：
3.根据权利要求2所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述根据所述第一混频信号和所述第二混信号得到所述相位变化值包括：
4.根据权利要求3所述的微波光子伊辛机相位控制系统，其特征在于，所述信号处理器进行模数转换的模拟带宽大于采样率的二分之一且小于所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的两倍，使所述第一混频信号与所述第二混频器信号中大于两倍的所述伊辛脉冲信号的微波载波频率的高频分量滤除。
5.根据权利要求1所述的微波光子伊辛机相位控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，肖晔，石暖暖，任晏伯，胡哲文，李伟，祝宁华，
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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