[发明专利]微波信号产生装置

说明书

本发明提供了一种微波信号产生装置，包括：激光器(1)，用于产生线性偏振光信号；偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器(2)，用于产生一束具有两个偏振态的光信号，并在其中一个偏振态上实现基带信号以及射频信号的电光调制；偏振控制器(3)，用于在调制后的光信号两个偏振态之间引入预设相位差；起偏器(4)，用于将光信号转换为单一偏振态的偏振光信号；光电探测器(5)，用于实现光电转换，得到微波信号。本发明基于微波光子学的方案产生微波信号，产生无背景噪声干扰的微波信号，且具有更高中心频率和带宽；提供不同的基带信号，本发明能产生不同格式的宽带微波信号，应用场景较广泛。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，具体涉及一种微波信号产生装置。

背景技术

现代雷达系统中，为了同时得到大探测距离以及高分辨率，需要应用具有大时间宽带积的微波信号，例如相位编码信号以及双啁啾信号。传统地，相位编码信号以及啁啾信号是通过电子回路产生的，然而，电子器件往往有着较低的中心频率和带宽，限制了这些的方案的应用范围。同时，现有的产生相位编码或者双啁啾信号的方案大多围绕着连续波模式产生展开，存在背景噪声干扰的问题。

在通信和传感领域，由联邦通信协会(Federal Communication Commission，FCC)规定的超宽带信号有着极大的应用。传统的用来产生超宽带信号的微波光子学方案，也会被背景噪声干扰。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明为了解决上述问题，提出了一种微波信号产生装置，用于产生无背景噪声干扰的相位编码信号、超宽带信号以及双啁啾信号。

(二)技术方案

本发明提出了一种微波信号产生装置，包括：激光器1，用于产生线性偏振光信号；偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器2，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，将基带信号及射频信号调制到所述第一线性偏振光信号上，并分别在所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号上引入相位差；将所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转；以及将处理后的第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号合束为一束正交偏振光信号；偏振控制器3，用于将所述正交偏振光信号中的两个正交的偏振态之间引入预设相位差；起偏器4，用于将处理后的所述正交偏振光信号转换为单一偏振态的偏振光信号；光电探测器5，将所述单一偏振态的偏振光信号转换为对应的微波信号。

可选地，所述偏振复用双驱动马赫曾德尔调制器2包括：耦合器21，用于将所述线性偏振光信号分束为第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号，其中，所述第一线性偏振光信号与第二线性偏振光信号的功率相等；第一双驱动马赫曾德尔调制器22，用于分束所述第一线性偏振光信号为偏振态一致的第一光信号和第二光信号，将基带信号及射频信号分别调制所述到第一光信号和第二光信号上，在第一光信号和第二光信号之间引入相位差，合束所述第一光信号和第二光信号为处理后的第一线性偏振光信号；第二双驱动马赫曾德尔调制器23，用于分束所述第二线性偏振光信号为偏振态一致的第三光信号和第四光信号，在第三光信号和第四光信号之间引入相位差，合束所述第三光信号和第四光信号为处理后的第二线性偏振光信号；偏振旋转器24，用于将所述第一线性偏振光信号与所述第二线性偏振光信号的其中之一的偏振态旋转π/2；偏振合束器25，用于将处理后的第一线性偏振光信号及第二线性偏振光信号合束为一束正交偏振光信号。

可选地，所述第一双驱动马赫曾德尔调制器22包括：第一支路臂，用于将基带信号调制到所述第一光信号上；第二支路臂，用于将射频信号调制到所述第二光信号上；所述第一支路臂与所述第二支路臂还用于输入第一双驱电压，以在所述第一光信号和第二光信号之间引入第一相位差；所述第二双驱动马赫曾德尔调制器23包括：第三支路臂及第四支路臂，用于输入第二双驱电压，以在所述第三光信号和第四光信号之间引入第二相位差。

可选地，所述微波信号产生装置还包括：任意波形发生器6，接入所述第一支路臂的射频输入端口，用于产生不同格式的所述基带信号。