[发明专利]双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器及应用和通讯系统

说明书

一种双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器及应用和通讯系统，涉及微波光子学技术领域。双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器，包括两个激光器、光耦合器、调制器、光滤波器、光延时线、光电探测器、功分器以及电放大器；所述两个激光器、调制器、光滤波器和光电探测器一起组成一个双通带扫频微波光子滤波器，所述双通带扫频微波光子滤波器的扫频通过两个激光器的扫频实现或通过光滤波器的扫频实现。本发明提供的双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器不需要借助高速的电子学器件；输出信号具有可调谐性；可输出宽带快速啁啾的微波信号。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，具体涉及一种双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器及应用和通讯系统。

背景技术

在现代雷达系统中，通过发射具有大时间带宽积的啁啾微波信号，辅以脉冲压缩的手段，可在不牺牲探测距离的条件下实现更高的精度。线性调频信号是雷达系统中常用的一种宽带啁啾信号，然而线性调频信号的模糊函数具有锋利的边缘，因此其具有很强的距离-多普勒耦合效应，使雷达对目标的距离测量值产生与速度有关的偏差。采用双啁啾的宽带微波信号可解决这一问题。双啁啾信号在一个周期内包含两个互补的上啁啾和下啁啾分量，距离-多普勒耦合效应可根据双啁啾信号中上啁啾和下啁啾分量提供的信息进行纠正。

传统的啁啾微波信号常采用电子学的手段产生，但受限于电子器件的速度，产生的啁啾信号的中心频率和带宽较低，通常在GHz量级。为了克服电子学手段的弊端，近年来出现了许多光子学的手段来产生啁啾微波信号。比如，线性跳频信号可通过空间到时间的映射、频率到时间的映射以及傅里叶域锁模光电振荡器等手段产生。通过光子学的手段也可以产生宽带的双啁啾微波信号，目前报道的光子学手段包括基于双平行马赫-曾德尔调制器、基于双偏振正交相移调制器以及基于两个级联的马赫和曾德尔调制器等。然而，上述光子学手段仍需借助高速的电子学器件来产生基带的单啁啾波形和微波载波。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的第一个方面，提供了一种双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器，包括：两个激光器、光耦合器、调制器、光滤波器、光延时线、光电探测器、功分器以及电放大器，其中；

两个激光器，用于产生两组光信号；

光耦合器，用于将所述两个激光器输出的两组光信号合路后输出至调制器；

调制器，用于对所述合路后的光信号进行相位调制，产生包含载波和两个边带的调制信号；

光滤波器，用于对所述调制器输出的调制信号的一个边带进行滤除或放大，输出等效强度调制的光信号；

光延时线，位于调制器和光电探测器之间，用于提供光传输延时；

光电探测器，用于将所述光滤波器输出的光信号转换为电信号；

功分器，用于将所述光电探测器输出的电信号按功率分配为两部分，一部分作为输出，另一部分反馈给调制器，构成闭合的光电振荡器环路；

电放大器，位于功分器和光电探测器之间或位于功分器和调制器之间，用于对所述电信号进行放大；

其中，所述两个激光器、调制器、光滤波器和光电探测器一起组成一个双通带扫频微波光子滤波器，所述双通带扫频微波光子滤波器的扫频通过两个激光器的扫频实现或通过光滤波器的扫频实现。

作为本发明的第二个方面，还提供了上述的双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器在雷达或通讯系统中的应用。

作为本发明的第三个方面，还提供了一种通讯系统，包括上述的双啁啾傅里叶域锁模光电振荡器，用于作为双啁啾的微波信号源。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：