[发明专利]基于光脉冲整形的可调谐超宽带信号产生系统和方法

权利要求书

1.一种基于光脉冲整形的可调谐脉冲超宽带信号产生系统，用于产生可调谐的脉冲超宽带信号，其特征在于，该系统包括：光脉冲产生装置、光脉冲整形装置和平衡探测装置： 

所述光脉冲产生装置利用光纤的色散效应，对超短光脉冲信号宽度进行调节，用于产生适合整形处理的光脉冲信号；所述色散效应为脉冲信号在光纤中传输时，由于群速度失配，不同波长的脉冲在光纤中传输具有不同的速度，在正常色散区，光脉冲较高的频率分量(蓝光)比较低的频率分量(红光)传输得慢，引起光脉冲展宽现象，而在反常色散区，脉冲较低的频率分量(红光)比较高的频率分量(蓝光)传输得慢，引起光脉冲压缩现象；所述超短光脉冲信号为超短光脉冲激光器产生的光信号； 

所述光脉冲整形装置将输入的光脉冲信号进行功率与时间上的操作，利用光分路器对每路信号进行功率分配，光延迟器进行延时控制；所述光分路器具有不同的分光比，对输入光信号的功率进行分配，使其输出光信号的功率达到所需要求；所述光延迟器可由一段光纤组成，对输入光信号的延时进行控制，使输出光信号与输入光信号有一段所需的时延差；在此装置中可以自由设定超宽带信号的中心频率以及脉冲宽度，因而所产生的脉冲超宽带信号中心频率和波形是可控的； 

所述平衡探测装置用于将两路整形后的光信号通过光电转换变为两路电信号，再经过减法器进行相减处理，可产生可调谐脉冲超宽带信号；所述光电转换即利用光电效应将光信号转换为相应电信号。 

2.根据权利要求1所述的基于光脉冲整形的可调谐脉冲超宽带信号产生系统，其特征在于，所述光脉冲产生装置包括： 

超短光脉冲激光器，主要用于产生系统所需的时宽为ps量级的超短光脉冲信号； 

高色散系数光纤，具有高色散系数，连接超短光脉冲激光器，用于传输光脉冲信号，利用光纤色散效应，对光脉冲信号宽度进行调节，从而得到所需脉冲宽度。

3.根据权利要求1所述的基于光脉冲整形的可调谐脉冲超宽带信号产生系统，其特征在于，所述光脉冲整形装置包括： 

光分路器，将光信号传输至光脉冲整形器i中；所述i为正整数，取1与2； 

光脉冲整形器i，接收经光分路器分离后的光脉冲信号，并对光脉冲信号进行功率和时延控制；所述的光脉冲整形器i包括N个光分路器，2^M个光延迟器和一个光组合器，其中N个光分路器是按照Y分路器的形式来级联的，每个光分路器都存在特定的分光比，使输出的两路信号的功率分别达到所需要求，共产生2^M路功率一定的光信号，其中2^M路光信号再分别经过各路光延迟器，进行0到(2^M-1)τ的延时控制，最后通过光组合器整合成一路信号；所述分光比是按照该光分路器输入信号功率和输出信号功率的特定关系来确定的；所述N为系统光分路器的总数；所述M为系统光分路器的级数；所述τ为光脉冲间时延大小，与所产生的超宽带信号中心频率有关； 

光组合器，将各路光脉冲信号整合在一起，产生一串所需的脉冲 序列。 

4.根据权利要求1所述的基于光脉冲整形的可调谐脉冲超宽带信号产生系统，其特征在于，所述光平衡探测装置包括： 

光电探测器i，探测经过光整形器i整形后的光脉冲信号，利用光电效应将其变换成电信号；所述的光电探测是基于光电效应，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即将光信号转变成电信号； 

减法器，将两个光电探测器的输出电信号进行相减处理，产生可调谐脉冲超宽带信号。