System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线制造技术_技高网

一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线制造技术

技术编号:41287438 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:35
本发明专利技术涉及一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线,属于微波信号处理技术领域。延时线包括激光器、马赫‑曾德尔调制器、射频信号发生器、光开关、延时光纤、短光纤、光纤耦合器、移相器、可调光延时线、锁相环、混频器、掺铒光纤放大器、光电探测器和带阻滤波器。本发明专利技术能够使延时线提供的延时不受外界环境变化的影响,满足宽带信号处理能力的同时可高精度调节延时大小,是各种光学和微波应用的理想解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线,属于微波信号处理。


技术介绍

1、在微波信号处理技术中,信号的延时控制广泛应用在雷达系统、波束成形、距离模拟等领域。例如,对于雷达系统而言,接收信号的时延是判断目标距离的重要依据,在实际雷达性能测试中,通常会延迟雷达信号来对雷达的测距功能进行验证,或者延迟对方雷达信号进行距离干扰。此外,基于光纤延时线的光实时延时技术在光控相控阵天线移相网络中也有着重要应用价值。这些应用对延时器件的延时范围、延时稳定性和可调谐性提出了很高的要求。目前,实现数百微秒延时和高精度可调延时线,仍然是一个挑战。

2、微波信号的延时可以通过电子学或光学的方式实现。通过电学方式实现信号的延时有很多种,例如长电缆、表面声波器件、电磁带隙元件和集成电路。使用这些方式进行信号处理的主要限制,包括工作带宽窄、信号损耗大和时间延迟小,难以满足宽带射频信号无失真大范围延时的应用需求。相较之下,光纤具有带宽大、损耗低、抗电磁干扰等显著优点,非常适合提供宽带信号长延时。

3、光纤延时线延时可调谐性的实现,根据延时改变方式可以分为长度变换、波长变换和折射率变换等。

4、长度变换是通过改变延时光纤的物理长度来改变延时。目前,广泛使用的是将不同长度的光纤与光开关组合,通过改变光开关状态选择不同的光传输路径,从而得到不同的延时,但是,这种结构的延时量由最小延时单元决定,不能实现连续调谐且延时精度受到光纤切割精度的限制。使用光纤光栅也可以实现不同的延时,但光纤光栅的性能易受外界环境的影响,且产生的延时不连续,延时范围也较小。

5、波长变换是利用不同波长通过色散光纤产生不同延时的方式来实现延时的调谐,且延时可调谐范围受限于光纤的色散值和激光器波长可调范围,对激光器和色散器件提出了很高的要求。

6、折射率变换是通过热光效应或电光效应改变延时光纤的有效折射率来控制延时的变化,但是其存在控制精度低、可变延时范围小等缺点。

7、目前,现有的基于光纤的宽带大延时可调谐技术,存在的主要问题是大延时范围和低调谐步长不能兼顾。并且,光纤在使用时会受外界环境和应力的影响,其延时会发生变化,这使其在需要长期稳定延时的场景应用受到了很大的限制。


技术实现思路

1、本专利技术的目的针对现有技术存在的问题和不足,提出了一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线。

2、本延时线包括激光器、马赫-曾德尔调制器、射频信号发生器、光开关、延时光纤、短光纤、光纤耦合器、移相器、可调光延时线、锁相环、混频器、掺铒光纤放大器、光电探测器和带阻滤波器。

3、本专利技术能够使延时线提供的延时不受外界环境变化的影响,满足宽带信号处理能力的同时可高精度调节延时大小,是各种光学和微波应用的理想解决方案。

4、有益效果

5、本专利技术,对比现有技术,具有以下有益效果:

6、1.本专利技术将传输探针信号和参考信号的相位差转换为直流信号的幅度变化,借助于高频探针信号和误差信号的放大,提高了鉴相精度,使得光纤链路的延时稳定性在飞秒量级。

7、2.本专利技术通过切换光纤线轴和改变参考相位,能够以大步长或最小0.5ps精度调整延时值。

8、3.本专利技术引入高频探针信号用于检测校正链路延时变化,获得了延时稳定的光纤传输链路,实现了除探针信号外其他频率信号的延时,大大提高了延时线的宽带性能。

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【技术保护点】

1.一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线,其特征在于,包括激光器、马赫-曾德尔调制器、射频信号发生器、第一光开关、第二光开关、第一延时光纤、第二延时光纤、第一短光纤、第二短光纤、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、移相器、可调光延时线、锁相环、混频器、光电探测器和带阻滤波器;

2.如权利要求1所述的一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线,其特征在于,延时线的工作过程如下:

【技术特征摘要】

1.一种基于延时光纤的高稳定可调谐微波光子延时线,其特征在于,包括激光器、马赫-曾德尔调制器、射频信号发生器、第一光开关、第二光开关、第一延时光纤、第二延时光纤、第一短光纤、第二短光纤、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、...

【专利技术属性】
技术研发人员:周朗峰魏伟董毅
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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