[发明专利]具有复数值输出的光学实时傅里叶变换的装置及方法

权利要求书

1.一种具有复数值输出的光学实时傅里叶变换的装置，其特征在于，包括锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、马赫曾德尔调制器(3)、第二段色散光纤(6)、连续波激光器(7)、90度光学混合器(8)、第一平衡光电探测器(9)、第二平衡光电探测器(10)；所述的锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、马赫曾德尔调制器(3)、第二段色散光纤(6)通过光纤依次连接，并将信号从90度光学混合器(8)的一个输入口输入；连续波激光器(7)产生连续的光信号则从90度光学混合器(8)的另一输入口输入，90度光学混合器(8)输出的四路信号分为两组分别进入第一平衡光电探测器(9)和第二平衡光电探测器(10)；

所述马赫曾德尔调制器(3)的一臂输入直流偏置电压和调制电信号；

调整直流偏置电压使马赫曾德尔调制器(3)工作在线性偏置点，调制电信号作为需要进行频谱分析的目标信号用于实时傅里叶变换；

第一段色散光纤(2)和第二段色散光纤(6)，两段光纤色散系数相反、长度相同。

2.如权利要求1所述具有复数值输出的光学实时傅里叶变换的装置，其特征在于，锁模激光器(1)产生时间宽度为90飞秒，对应频谱带宽为10THz的光信号。

3.如权利要求1-2任一项所述具有复数值输出的光学实时傅里叶变换的装置，其特征在于，所述的连续波激光器(7)用于产生强度稳定的光信号作为90度光学混合器(8)的参考信号。

4.一种具有复数值输出的光学实时傅里叶变换的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、锁模激光器(1)产生单个超短脉冲信号，经过第一段色散光纤(2)，使得脉冲信号在时域上进行展宽，即对信号进行了频率时间映射；

步骤二、信号经过马赫曾德尔调制器(3)，通过施加直流偏置电压和待频谱分析的调制信号进行强度调制；

步骤三、调制后的信号经由第二段色散光纤(6)，在时域上进行压缩，并输入到90度光学混合器(8)的输入端口；

步骤四、连续波激光器(7)产生参考信号，输入到90度光学混合器(8)的另一个输入端口；

步骤五、经由90度光学混合器(8)处理过后的信号从四个输出端输出并分两组各自输入到第一平衡光电探测器(9)和第二平衡光电探测器(10)，第一平衡光电探测器(9)和第二平衡光电探测器(10)的输出端口则分别得到所产生傅里叶变换波形的表示实部的电信号和表示虚部的电信号。