[实用新型]基于双偏振强度调制器的光功率检测瞬时频率测量系统

说明书

本实用新型涉及一种基于双偏振强度调制器的光功率检测瞬时频率测量系统，包括连续波激光器、第一偏振控制器、双偏振强度调制器、微波信号源、电功分器、电延迟线、第一稳压源、第二稳压源、第二偏振控制器、偏振分束器、第一光功率计、第二光功率计。本实用新型用光功率检测获得与微波调制频率相关的功率比较函数，利用频率与光功率的对应关系实现微波频率的瞬时测量，可有效避免其它方法光电探测噪声带来的测量误差，有效提高测量精度。

技术领域

本实用新型涉及一种基于双偏振强度调制器的光功率检测瞬时频率测量系统，适用于雷达信号处理和微波测量领域。

背景技术

瞬时频率测量(IFM)是现代电子对抗中一项十分关键的技术。作为对未知信号的一种预处理，IFM系统的测量灵敏度、精准度和反应时间将是整个电子战成败的重要前提，微波信号的瞬时频率测量所涉及的被测信号是具有一定重复周期的窄脉冲微波信号,每个脉冲的载频都是捷变的，所以无法对信号进行多次测量积累，只能进行脉冲瞬时测频，同时信号的脉宽特别窄，要达到的测频精度与测量时间是同一数量级，微波光子学是一门研究微波和光子的相互作用及其应用的新兴学科，将微波光子学引入到IFM系统中，相比传统电子学方法，基于微波光子学的IFM系统具有其独特优势：1)测量范围受带宽限制较小，可以实现小型化超宽带微波信号的分析和检测；2)具有抗电磁干扰特性，可以提高测量的隐秘性，减小受到攻击的可能性，有效保护电子系统。因此，基于微波光子学构建的瞬时微波频率测量技术被认为是现代电子对抗中测量和处理微波射频信号的先进方法之一。

目前已提出的基于微波光子学的IFM系统按工作原理划分，大致可以分为三类，分别是利用频率-空间映射、频率-时间映射和频率-幅度映射来实现对微波信号的频率测量。频率-空间映射方案是利用光载波通过一些特殊的光学通道，经过的通道不同来获得微波信号频率；频率-时间映射方案是利用时间参数，即通过测量微波调制光载波的两个边带，再经过一段色散介质后，利用所产生的时延差的大小来获得微波信号频率；频率-幅度映射方案是通过引入幅度比较函数(ACF，amplitude comparison function)，通过对互补的微波功率衰减的比值函数的分析得到微波信号频率。研究发现：相比前两种类型的方案(频率-空间映射和频率-时间映射)，采用频率-幅度映射更易于在较宽的频段范围内实现对待测微波信号频率的高精度测量，且结构紧凑易于集成，因此被认为是IFM系统最有效的实现方式，引起了国内外学者的广泛关注。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了采用光功率检测的IFM实现方案，方案利用双偏振调制器将两路具有固定延迟的射频信号搭载在激光的两个正交的偏振态上，利用光偏振的互补特性，实现两路偏振态上信息的公模及差模输出，固定延迟的作用下，不同频率的微波信号所引入的相位各不相同，由光功率检测之后，微波信号的相位直接影响光功率比值，利用频率与功率之间的对应关系，可以实现通过检测光功率的方式估算微波信号的频率，实现对未知信号频率的瞬时频率测量。该装置无需光电转换，因而避免了光电转换过程中探测器噪声带来的测量误差。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种基于双偏振强度调制器的光功率检测瞬时频率测量系统，包括：连续波激光器1、第一偏振控制器2、双偏振强度调制器3、微波信号源4、电功分器5、电延迟线6、第一稳压源7、第二稳压源8、第二偏振控制器9、偏振分束器10、第一光功率计11、第二光功率计12；

具体连接方式为：