基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是一種基于時(shí)頻映射產(chǎn)生任意波形，一種基于利奧光濾波器產(chǎn)生相位以及脈寬可調(diào)諧微波脈沖信號(hào)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，基于光子技術(shù)產(chǎn)生任意波形微波信號(hào)吸引了廣泛的關(guān)注，其中包括現(xiàn)代雷達(dá)和天線、射頻通信系統(tǒng)、電子測(cè)試系統(tǒng)、電子對(duì)抗系統(tǒng)、以及全光信號(hào)處理和操縱等領(lǐng)域，微波技術(shù)與光子技術(shù)相互融合成為科技進(jìn)步的必然趨勢(shì)。利用光子技術(shù)產(chǎn)生微波信號(hào)克服傳統(tǒng)利用電子技術(shù)產(chǎn)生微波信號(hào)的局限。其中，頻率向時(shí)間映射是光子技術(shù)產(chǎn)生任意波形微波信號(hào)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。頻率向時(shí)間映射產(chǎn)生任意波形微波信號(hào)已經(jīng)積累了廣泛的研宄基礎(chǔ)，但是，截止到目前并未有基于全光技術(shù)產(chǎn)生相位以及脈寬可調(diào)諧的微波脈沖信號(hào)。
[0003]綜上所述，為了填補(bǔ)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空缺，本專利提出奧光濾波器產(chǎn)生相位以及脈寬可調(diào)諧微波脈沖信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置，以克服傳統(tǒng)電子學(xué)方法在帶寬、重量、體積、電磁干擾等方面的劣勢(shì)，并突破電子技術(shù)產(chǎn)生高頻任意波形微波脈沖信號(hào)的瓶頸。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置，包括:
[0006]一鎖模脈沖激光器，用于產(chǎn)生所需要的寬譜光信號(hào)；
[0007]一第一偏振控制器，其輸入端與鎖模脈沖激光器的輸出端連接，用于調(diào)節(jié)脈沖激光器輸出脈沖光的偏振態(tài)；
[0008]一第一起偏器，其輸入端與第一偏振控制器的輸出端連接，用于將脈沖調(diào)制器輸出的光信號(hào)起偏于一個(gè)方向；
[0009]一第二偏振控制器，其輸入端與第一起偏器的輸出端連接，用于調(diào)節(jié)第一起偏器輸出光信號(hào)的偏振方向；
[0010]一第一環(huán)形器，其端口 I與偏振控制器的輸出端相連；
[0011]一第三偏振控制器，其輸入端與第一環(huán)形器的端口 2連接，用于控制環(huán)形器輸出光信號(hào)的偏振方向；
[0012]—第一保偏光纖，其一端與第三偏振控制器的輸出端連接，用于產(chǎn)生延時(shí)差從而產(chǎn)生可控自由光譜范圍的光濾波器；
[0013]—第二環(huán)形器，其輸入端口 2與第一保偏光纖的另一端相連；
[0014]一第四偏振控制器，其輸入端與第二環(huán)形器的輸出端口 3連接，其輸出端與第二環(huán)形器的控制端連接，用于控制反射光信號(hào)的偏振態(tài)從而可重構(gòu)的調(diào)節(jié)光濾波器的自由光譜范圍；
[0015]一第三環(huán)形器，其端口 I與第一環(huán)形器的端口 3連接；
[0016]一第五偏振控制器，其輸入端與第三環(huán)形器的端口 2連接，用于控制光信號(hào)的偏振方向，從而實(shí)現(xiàn)不同自由光譜范圍的光濾波器；
[0017]一第二保偏光纖，其輸入端與第五偏振控制器的輸出端連接，用于產(chǎn)生延時(shí)差；
[0018]一第四環(huán)形器，其輸入端2與第二保偏光纖的另一端連接；
[0019]一第六偏振控制器，其輸入端與第四環(huán)形器的輸出端口 3連接，其輸出端口與第二環(huán)形器的輸出端口 I連接，用于調(diào)節(jié)逆向傳播光信號(hào)的偏振態(tài)；
[0020]一相位調(diào)制器，其輸入端口與第三環(huán)形器的端口 3連接，用于調(diào)節(jié)光濾波器的相位；
[0021]一偏置控制，其輸入端與偏振控制器的端口 2連接，用于控制相位調(diào)制器引入的相位；
[0022]一第二起偏器，其輸入端與相位調(diào)制器的輸出端口 3連接，其偏振方向與第一起偏器的偏振方向平行；
[0023]一色散元件，其輸入端與第二起偏器的輸出端連接，用于將光濾波器的輸出的光譜映射到時(shí)域轉(zhuǎn)化為電域；
[0024]一光電探測(cè)器，其輸入端與色散元件的輸出端連接，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào);
[0025]一采樣示波器，其輸入端與光電探測(cè)器的輸出端連接，用于測(cè)量產(chǎn)生的微波信號(hào)，觀測(cè)產(chǎn)生的微波信號(hào)的時(shí)域波形。
[0026]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0027]1、本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置，由于采用光信號(hào)處理的方案所以克服了傳統(tǒng)電子學(xué)方法在帶寬、重量、體積、電磁干擾等方面的劣勢(shì)，并突破了電子技術(shù)產(chǎn)生高頻任意波形微波脈沖信號(hào)的瓶頸。
[0028]2、本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置，由于利用相位調(diào)制器實(shí)現(xiàn)相移所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，長期穩(wěn)定性好，成本低，響應(yīng)速度快，功率損耗小，可以產(chǎn)生任意高頻任意波形微波信號(hào)，產(chǎn)生的微波信號(hào)為高頻、寬帶可調(diào)諧、形狀任意，可以實(shí)現(xiàn)與全光網(wǎng)絡(luò)以及光載射頻網(wǎng)絡(luò)兼容；該方案的相關(guān)器件都為市場(chǎng)可以購買的器件，故該方案可以實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，成本低廉。
【附圖說明】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
[0030]圖1是本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明提供的脈沖寬譜光源經(jīng)過利奧光濾波器濾波之后的光譜圖；
[0032]圖3是本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的脈沖微波信號(hào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的類似圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置，利奧光濾波器實(shí)質(zhì)是一種帶通響應(yīng)的光濾波器，該光濾波器的自由光譜范圍通過調(diào)節(jié)光信號(hào)的偏振方向來控制，實(shí)質(zhì)上是控制光信號(hào)的偏振方向與保偏光纖的夾角。通過控制相位調(diào)制器的偏置電壓可以實(shí)現(xiàn)光濾波器的相位可調(diào)諧，經(jīng)過光濾波之后的光脈沖入射到色散元件實(shí)現(xiàn)頻率向時(shí)間映射，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換之后產(chǎn)生相位可調(diào)諧的微波信號(hào)。
[0034]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的基于利奧光濾波器的微波脈沖產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括一鎖模脈沖激光器1、第一偏振控制器2、起偏器3、第二偏振控制器4、環(huán)形器5、第三偏振控制器6、保偏光纖7、環(huán)形器8、第四偏振控制器9、環(huán)形器10、第五偏振控制器11、保偏光纖12、環(huán)形器13、第六偏振控制器14、相位調(diào)制器15、偏置控制16、起偏器17、色散元件18、光電探測(cè)器19、采樣示波器20。鎖模脈沖激光器1，用于產(chǎn)生所需要的寬譜光信號(hào)；第一偏振控制器2，其輸入端與鎖模脈沖激光器I的輸出端連接，用于調(diào)節(jié)脈沖激光器I輸出脈沖光的偏振態(tài)；第一起偏器3，其輸入端與第一偏振控制器2的輸出端連接，用于將脈沖調(diào)制器輸出的光信號(hào)起偏于一個(gè)方向；第二偏振控制器4，其輸入端與第一起偏器3的輸出端連接，用于調(diào)節(jié)第一起偏器3輸出光信號(hào)的偏振方向；第一環(huán)形器5，其端口 I與偏振控制器4的輸出端相連；第三偏振控制器6，其輸入端與第一環(huán)形器5的端口2連接，用于控制環(huán)形器5輸出光信號(hào)的偏振方向；第一保偏光纖7，其一端與第三偏振控制器6的輸出端連接，用于產(chǎn)生延時(shí)差從而產(chǎn)生可控自由光譜范圍的光濾波器；第二環(huán)形器8，其輸入端2與第一保偏光纖7的另一端相連；第四偏振控制器9，其輸入端與第二環(huán)形器8的輸出端3連接，其輸出端口與第二環(huán)形器8的輸出端I連接，用于控制反射光信號(hào)的偏振態(tài)從而可重構(gòu)的調(diào)節(jié)光濾波器的自由光譜范圍；第三環(huán)形器10，其端口 I與第一環(huán)形器5的端口 3連接；第五偏振控制器11，其輸入端與第三環(huán)形器10的端口 2連接，用于控制光信號(hào)的偏振方向，從而實(shí)現(xiàn)不同自由光譜范圍的光濾波器；第二保偏光纖12，其輸入端與第五偏振控制器11的輸出端連接，用于產(chǎn)生延時(shí)差；第四環(huán)形器13，其輸入端2與第二保偏光纖12的另一端連接；第六偏振控制器14，其輸入端與第四環(huán)形器13的輸出端3連接，其輸出端口與第二環(huán)形器13的輸出端I連接，用于調(diào)節(jié)逆向傳播光信號(hào)的偏振態(tài)；相位調(diào)制器15，其輸入端口與第三環(huán)形器10的端口 3連接，用于調(diào)節(jié)光濾波器的相位；偏置控制16，其輸入端與偏振控制器15的端口 2連接，用于控制相位調(diào)制器引入的相位；第二起偏器17，其輸入端與相位調(diào)制器15的輸出端口 3連接，其偏振方向與第一起偏器3的偏振方向平行；色散元件18，其輸入端與第二起偏器17的輸出端連接