[发明专利]一种光子毫米波噪声雷达

说明书

本发明公开了一种光子毫米波噪声雷达，其中的噪声源使用光子毫米波噪声源，通过两个集成的弱增益耦合分布反馈式半导体激光器，分别产生两路中心频率不同的、高斯型光谱的混沌信号，通过温控将其波长在0.8nm‑2.4nm范围内调谐，通过调节注入参数将其光谱线宽在0.4nm‑0.8nm范围内调谐，两路混沌信号在耦合器中拍频之后经过光子混频器，对应产生F(90GHz‑140GHz)、G(140GHz‑220GHz)、H(220GHz‑325GHz)三个频段的毫米波噪声，实现90GHz‑325GHz波段全覆盖；由混沌光拍频产生宽谱平坦度高的光噪声，经过带宽300GHz以上的高速光电探测器，得到超噪比大于20dB的高频电噪声，提高毫米波噪声雷达的探测距离。

技术领域

本发明涉及噪声雷达技术领域，尤其涉及一种光子毫米波噪声雷达。

背景技术

随着现代雷达系统的发展，雷达技术在恶劣的电磁环境中面临巨大的挑战。噪声雷达是一种以噪声波形为探测信号，能直接发射噪声信号或发射被低频噪声信号调制的载波信号的雷达。噪声雷达在连续波中工作，对电磁环境影响小，具有较好的电磁兼容性，此外噪声雷达还具有较强的抗干扰能力，可同时测量目标的距离和速度，具有较高的接收机灵敏度，低截获率等优点。

频率范围在30GHz-300GHz范围内的毫米波段，其低端毗邻厘米波段，具有厘米波段全天候(大雨天除外)全天时工作的特点；高端邻接红外波段，具有红外波的高分辨率等特点。与毫米波技术相结合的噪声雷达系统波束窄、体积小、质量轻、空间分辨率高、穿透灰尘的能力强、其抗干扰、反隐身能力也优于微波波段。这些特点使得毫米波噪声雷达系统在精密制导技术、合成孔径雷达成像、开发紧凑、低能耗和许多民用领域的低成本雷达技术方面有着重要的应用价值。

毫米波噪声雷达技术中的关键问题是毫米波段噪声源的研制。采用毫米波后向波振荡器中的混沌振荡电路模型，产生了34GHz的噪声，其-10dB带宽仅为800MHz。采用M-Pulse Microwave公司的二极管，可以实现90GHz、130GHz、168GHz噪声输出，由于其输出功率较低，在168GHz处输出超噪比仅为6dB，低超噪比将会降低雷达的探测距离。

综上所述，现有的毫米波噪声雷达系统中，其毫米波噪声源的功率谱带宽窄、输出功率低，限制了雷达探测的距离。

发明内容

本发明为解决现有的毫米波噪声雷达系统中，存在毫米波噪声源的功率谱带宽窄、输出功率低，限制了雷达探测距离的问题，提供了一种光子毫米波噪声雷达。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种光子毫米波噪声雷达，包括噪声雷达，所述噪声雷达的噪声源为光子毫米波噪声源，其包括第一三区集成激光器、第二三区集成激光器、第三放大器、第四放大器、第一衰减器、第二衰减器、耦合器、光子混频器；所述第一三区集成激光器的输出端和第二三区集成激光器的输出端分别连接第三放大器的输入端和第四放大器的输入端，所述第三放大器的输出端和第四放大器的输出端分别连接第一衰减器的输入端和第二衰减器的输入端，所述第一衰减器的输出端和第二衰减器的输出端分别连接至耦合器的两个输入端，所述耦合器的输出端连接光子混频器的输入端，所述光子混频器的输出端作为所述光子毫米波噪声源的输出端。

上述方案中，通过第一三区集成激光器和第二三区集成激光器产生两个中心频率不同、高斯型光谱的白混沌光分别经过第三放大器、第四放大器、第一衰减器、第二衰减器输入到耦合器中并在耦合器中进行拍频，拍频后的信号经过光子混频器，产生毫米波电噪声。由于使用光子毫米波噪声源作为噪声雷达的噪声源，采用光学技术可产生超噪比大于20dB的毫米波噪声源，从而提高雷达探测的距离。

优选的，所述第一三区集成激光器和第二三区集成激光器均为弱增益耦合分布反馈式半导体激光器。

优选的，所述第一三区集成激光器和第二三区集成激光器分别产生中心频率不同的混沌光。