[发明专利]一种任意波形发生器及任意波形产生方法

权利要求书

1.一种任意波形发生器，其特征在于，包括：飞秒光频梳、频率锁定单元、脉冲激光器单元、光隔离器、光频梳齿提取单元、可调谐滤波单元、光放大单元、合波单元、偏振控制单元、光电探测单元、混频单元和计算机控制系统；

所述频率锁定单元连接飞秒光频梳和脉冲激光器单元，锁定飞秒光频梳和脉冲激光器单元的重复频率，使飞秒光频梳和脉冲激光器单元的飞秒激光脉冲在时域同步；

所述飞秒光频梳与第一光隔离器、光频梳齿提取单元和第一光放大单元通过单模光纤依次顺序连接，输出作为光学外差拍频方法产生微波毫米波信号中所需两路光信号中的参考光信号源，所述光频梳齿提取单元提取飞秒光频梳中特定频率梳齿；

所述脉冲激光器单元、第二光隔离器、可调谐滤波单元和第二光放大单元通过单模光纤依次顺序连接，输出作为光学外差拍频方法产生微波毫米波信号中所需两路光信号中光频率和光强度可调谐的信号光源；

所述合波单元、偏振控制单元、光电探测单元和混频单元依次顺序连接，合波单元接收所述参考光信号源和光频率和光强度可调谐的信号光源，混频单元输出任意波形；

所述计算机控制系统连接控制所述脉冲激光器单元、可调谐滤波单元和光放大单元。

2.一种任意波形产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(a)，通过计算机控制系统输入需要产生的波形信号，经傅里叶变换和分析后，计算给出合成该信号所需要的基波及各次谐波的频率和幅度信息；

步骤(b)，根据得到的基波及各次谐波的频率和幅度信息，计算机控制系统向脉冲激光器单元和可调谐滤波单元发出频率选择命令，输出光频率可调谐的信号光，同时计算机控制系统向光放大单元发出幅值控制指令，通过控制光放大单元中激光脉冲放大器的抽运功率调谐信号光光强；

步骤(c)，将产生的信号光与飞秒光频梳发出的参考光通过合波单元进行合波后在同一根光纤中进行传输；

步骤(d)，在合波单元和光电探测单元之间加入偏振控制单元，使参考光和调谐光相同偏振态输出；

步骤(e)，通过光外差拍频在光电探测单元中的光电探测器阵列上依次产生基波及各次谐波信号，并将信号在混频单元中进行混频，输出满足要求的波形信号。