[发明专利]基于光延迟测量射频、微波或毫米波信号中的相位噪声

权利要求书

1.一种用于测量信号中的相位噪声的设备，包括：

输入端口，从待测振荡器接收振荡信号；

第一光子信号处理分支电路，处理所述振荡信号以产生第一分支输出信号；

第二光子信号处理分支电路，处理所述振荡信号以产生第二分支输出信号，其中，所述第一和第二光子信号处理分支电路共享光学模块，所述光学模块包括产生第一和第二波长的连续波激光的共享的激光器、调制第一和第二波长的激光以产生载有振荡信号的调制激光的共享的光调制器、从所述共享的光调制器接收调制激光的共享的光学延迟器以及波长选择光学设备，所述波长选择光学设备将通过所述共享的光学延迟器输出的调制激光分路为第一波长的第一调制激光束和第二波长的第二调制激光束，所述第一调制激光束由所述第一光子信号处理分支电路处理以产生所述第一分支输出信号，所述第二调制激光束由所述第二光子信号处理分支电路处理以产生所述第二分支输出信号；以及

电路，接收所述第一和第二分支输出信号以测量接收到的振荡信号中的噪声以及控制所述第一和第二光子信号处理分支电路和接收到的振荡信号中的噪声的测量。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，

所述第一光子信号处理分支电路包括：

将第一调制激光束转换为第一探测器信号的第一光学探测器；

接收第一副本振荡器信号以及改变所述第一副本振荡器信号的相位以产生第一相移副本振荡器信号的第一压控移相器的第一电学分支；和

将所述第一探测器信号和所述第一相移副本振荡器信号进行混频以产生所述第一分支输出信号的第一信号混频器；以及

所述第二光子信号处理分支电路包括：

将第二调制光束转换为第二探测器信号的第二光学探测器；

接收第二副本振荡器信号以及改变所述第二副本振荡器信号的相位以产生第二相移副本振荡器信号的第二压控移相器的第二电学分支；和

将所述第二探测器信号和所述第二相移副本振荡器信号进行混频以产生所述第二分支输出信号的第二信号混频器。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述光学延迟器包括光纤延迟线。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一和第二压控移相器中的每一个由所述电路控制。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述电路控制所述第一和第二压控移相器中的每一个以将所述第一和第二信号混频器中的每一个设定位于正交状态。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电路包括：

通道信号分析器，接收所述第一和第二分支输出信号以测量接收到的振荡信号中的噪声；以及

控制器，控制所述第一和第二光子信号处理分支电路以及所述通道信号分析器以控制所述接收到的振荡信号中的噪声的测量。

7.一种用于测量信号中的相位噪声的设备，包括：

输入端口，从待测振荡器接收振荡信号；

光子信号处理电路，处理所述振荡信号以产生输出信号；以及

电路，接收并处理所述输出信号以测量接收到的振荡信号中的噪声，并控制所述光子信号处理电路和所述接收到的振荡信号中的噪声的测量，

其中，所述光子信号处理电路包括产生第一光学偏振方向的连续波激光的激光器，调制所述激光以产生载有所述振荡信号且位于所述第一光学偏振方向的调制激光的光调制器，在第一端口接收来自所述光调制器的沿着第一光学路径且位于第一光学偏振方向的调制激光、以及引导位于第一光学偏振方向的接收到的激光至第二端口且引导在所述第二端口接收到的与所述第一光学偏振方向互相垂直的第二光学偏振方向的光至第三端口的光子束合成器，与所述第二端口耦合以从所述光子束合成器接收光的光纤延迟线，与所述光纤延迟线耦合以通过将光学偏振方向旋转90度以将光反射回所述光纤延迟线的法拉第旋光反射镜，耦合以接收来自光子束合成器的所述第三端口的光以产生探测器信号的光学探测器，接收副本振荡信号以及改变所述副本振荡信号的相位以产生相移振荡器信号的压控移相器，以及将所述探测器信号和所述相移振荡器信号进行混频以产生所述输出信号的信号混频器。

8.根据权利要求7所述的设备，包括：

偏振方向维持光纤，接通所述光调制器和所述光子束合成器的第一端口以将光维持在所述第一光学偏振方向上。