利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b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(shuō)是一種光子技術(shù)以及光電振蕩器理論穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)形，一種基于往返相位校正技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，基于光子技術(shù)利用單模光纖穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)吸引了廣泛的關(guān)注，其中包括現(xiàn)代多基站雷達(dá)，長(zhǎng)基線干涉法深空探測(cè)系統(tǒng)、各種干涉測(cè)量體制、射電天文的長(zhǎng)基線天線布陣等射頻通信系統(tǒng)、以及電子對(duì)抗系統(tǒng)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)?；诠庾蛹夹g(shù)穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)一方面克服了電子技術(shù)穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)存在的電子瓶頸以及電纜傳輸線損耗大、體積大、成本高，很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，另一方面充分利用了光子技術(shù)的先天優(yōu)勢(shì)如損耗低、重量輕、帶寬大、速度快、抗電磁干擾和頻率響應(yīng)平坦等諸多優(yōu)點(diǎn)，此外光子技術(shù)穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)可以與全光網(wǎng)絡(luò)以及光載射頻系統(tǒng)天然兼容，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)光纖穩(wěn)相分布傳輸，有效的克服了高頻微波信號(hào)的電纜傳輸損耗大的問(wèn)題。
[0003]歸納起來(lái)，利用光子技術(shù)穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)可以分為兩大類，一是主動(dòng)相位校正系統(tǒng)，二是被動(dòng)相位校正系統(tǒng)。然而，利用被動(dòng)相位校正的校正精度低并且需要存在較大的校正誤差。為了克服被動(dòng)相位控制的缺點(diǎn)，本專利提出了一種新型的主動(dòng)實(shí)時(shí)消除射頻信號(hào)相位誤差的方法。
[0004]基于光子技術(shù)穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)的頻率高達(dá)幾百G甚至可以達(dá)到太赫茲頻段，并且可以實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的分布式穩(wěn)相傳輸，以及多點(diǎn)式接入，大大降低了電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)某杀尽Ⅲw積和重量，光子技術(shù)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸實(shí)現(xiàn)了微波技術(shù)不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。因此，基于光子技術(shù)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸具有重要的戰(zhàn)略意義以及迫切的應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b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)實(shí)現(xiàn)高頻微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)钠款i。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，包括:
[0007]一中心站和一基站，其中心站和基站之間通過(guò)一單模光纖連接。
[0008]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0009]1、本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，由于采用光子技術(shù)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)實(shí)現(xiàn)高頻微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)钠款i，并且利用光電振蕩器的理論可以有效的提高傳輸微波信號(hào)的短期穩(wěn)定性，通過(guò)將微波信號(hào)參考域超穩(wěn)參考可以提高傳輸微波信號(hào)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，另外該系統(tǒng)可以多點(diǎn)接入，通過(guò)4端口光耦合器將傳輸微波信號(hào)接入到多點(diǎn)。
[0010]2、本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，由于利用光電振蕩器原理所以傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)的相位噪聲較低，由于對(duì)于高頻微波信號(hào)。
[0011]3、由于采用主動(dòng)相位校正實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸，故克服了被動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸?shù)木鹊偷谋锥?；該方案的相關(guān)器件都為市場(chǎng)可以購(gòu)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(shuō)明】
[0012]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(shuō)明，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2、圖3是本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的類似圖；
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，包括:一中心站20和一基站50，其中心站20和基站50之間通過(guò)一單模光纖40連接。所述的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，其中該中心站20包括:激光器21用于載需要傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)，該光信號(hào)輸入到雙平衡馬赫曾德強(qiáng)度調(diào)制器22產(chǎn)生調(diào)制邊帶，然后通過(guò)光濾波器，對(duì)于馬赫曾德調(diào)制器的一個(gè)馬赫曾德調(diào)制被偏置于最小傳輸點(diǎn)，故載波被抑制掉，另個(gè)馬赫曾德調(diào)制器偏置于最大傳輸點(diǎn)，通過(guò)光濾波器進(jìn)行濾波產(chǎn)生單邊帶調(diào)制光信號(hào)，可以引入移相，從而實(shí)時(shí)補(bǔ)償由于外界溫度和振動(dòng)引入的相位變化；強(qiáng)度調(diào)制的光信號(hào)通過(guò)光耦合器分為兩路，一路進(jìn)入光電探測(cè)器形成光電振蕩器并且產(chǎn)生參考的微波信號(hào)，另一路光信號(hào)通過(guò)單模光纖從中心站傳輸?shù)交静⑶覐幕净貍鞯街行恼?，回傳的光信?hào)通過(guò)光電探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生同頻微波信號(hào)，該微波信號(hào)與參考微波信號(hào)進(jìn)行上混頻產(chǎn)生2倍頻微波信號(hào)并且該二倍頻微波信號(hào)與參考微波信號(hào)進(jìn)行第二次混頻產(chǎn)生所需要的誤差電壓信號(hào)，該誤差電壓信號(hào)反饋到電移相器，從而實(shí)時(shí)的控制傳播的微波信號(hào)的相位，補(bǔ)償鏈路引入的相位抖動(dòng)。該裝置結(jié)合了光電振蕩器理論和主動(dòng)相位校正可以將高質(zhì)量的微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸，此微波信號(hào)的頻率和相位和基站需要傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)時(shí)一致的。
[0017]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的利用光電振蕩器主動(dòng)校準(zhǔn)微波信號(hào)光纖傳輸?shù)难b置，該裝置一中心站20和一基站50，其中心站20和基站50之間通過(guò)一單模光纖40連接。其中該中心站20包括:激光器21、雙平衡馬赫曾德調(diào)制器22、光濾波器23、第一光耦合器24、第一環(huán)形器25、第一光電探測(cè)器26，電濾波器27，電放大器28，第一電親合器29，第二電耦合器30，電倍頻器31，第三光電探測(cè)器32，第一電混頻器33，第二電混頻器34，電移相器35，電放大器36 ;該基站50包括:第二光親合器51，第二光環(huán)形器52，光放大器53，第二光電探測(cè)器54。
[0018]其中，激光器21，用于載需要傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)，其輸出與雙平衡馬赫曾德調(diào)制器相連，提供連續(xù)光信號(hào)；雙平衡馬赫曾德調(diào)制器22，其光輸入端口 I與激光器21的輸出端連接；用于電光轉(zhuǎn)換，將需要傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)調(diào)制在光載波上，并且調(diào)節(jié)微波信號(hào)的相位，實(shí)時(shí)補(bǔ)償鏈路的相位響應(yīng)調(diào)制信號(hào)從中心站傳輸至基站，并將部分調(diào)制信號(hào)回傳到中心站；光濾波器23，其輸入端與雙平衡馬赫曾德調(diào)制器22的光輸出端口 2連接，用于將調(diào)制產(chǎn)生的雙邊帶光信號(hào)濾為單邊帶光信號(hào)；第一光耦合器24，其端口 I與光濾波器23的輸出端連接，用于將調(diào)制光信號(hào)分為兩路；，其中分光比為1: 9，小部分的光信號(hào)輸入到第一光電探測(cè)器，作為參考信號(hào)，大部分光信號(hào)從中心站傳輸?shù)交疽约皩⒒痉瓷涞恼{(diào)制光信號(hào)回傳到中心站，其輸出連接與第一環(huán)形器；第一環(huán)形器25，其端口 I與第一光親合器24的端口 2連接，用于將調(diào)制光信號(hào)從中心站傳輸?shù)交疽约皬幕緜鬏數(shù)交?；第一光電探測(cè)器26，其輸入端與第一光親合器24的端口 3連接，用于將調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為微波信號(hào)；電濾波器27，其輸入端與第一光電探測(cè)器26的輸出端連接，用于濾除光電振蕩環(huán)路的模式，只允許單一模式振蕩；電放大器28，其輸入端與電濾波器27的輸出端連接，用于將濾出來(lái)的電信號(hào)放大，并且滿足增益大于損耗；第一電耦合器29，其端口 I與電放大器28的輸出端連接，用于將濾出來(lái)的電信號(hào)分為兩路，一路入射到第一電混頻器，另一路入射到第二電耦合器；第二電耦合器30，其端口 I與第一電耦合器29的端口 3連接，用于將功分之后的電信號(hào)分為兩路，分