[发明专利]一种基于电光法珀腔的相位编码信号生成装置

摘要

一种基于电光法珀腔的相位编码信号生成装置，属于光电子学相位编码技术领域。所述装置包括：相位调制器，用于将电信号通过调制载波进行双边带调制；电光波导法珀腔，用于通过方波控制信号对双边带调制后的信号进行失谐滤波处理，以选择载波和上边带信号通过，或选择载波和下边带信号通过；探测器，用于将探测到的所述载波和上边带信号、或所述载波和下边带信号进行光电转换得到相位编码信号。本发明通过方波控制信号对双边带调制后的信号进行失谐滤波处理可以实现对信号的快速选择，以便快速的生成相位编码信号，且生成的编码信号编码速率快，另外，由于结构简单降低了生成相位编码信号的成本和能耗。

主权项

1.一种基于电光法珀腔的相位编码信号生成装置，其特征在于，包括：相位调制器，用于将电信号通过调制载波进行双边带调制；电光波导法珀腔，用于通过方波控制信号对双边带调制后的信号进行失谐滤波处理，以选择载波和上边带信号通过，或选择载波和下边带信号通过；探测器，用于将探测到的所述载波和上边带信号、或所述载波和下边带信号进行光电转换得到相位编码信号；还包括：单色激光器，用于产生所述调制载波；所述电光波导法珀腔，具体用于通过方波控制信号通过方波信号的电压控制电光波导法珀腔的滤波函数移动对双边带调制后的信号进行失谐滤波处理，以选择载波和上边带信号通过，或选择载波和下边带信号通过；所述探测器，用于探测器探测所述载波与失谐滤波处理后的上边带信号的差频信号，将所述差频信号进行光电转换得到相位编码信号；或，用于探测所述载波与失谐滤波处理后的下边带信号的差频信号，将所述差频信号进行光电转换得到相位编码信号；还包括：控制处理电路，用于产生所述方波控制信号；在电光波导法珀腔上施加方波控制信号，该方波控制信号通过方波的高低电平V1和V2来实现，通过将双边带调制后的信号进行失谐滤波处理能够抑制掉其中一个边带，以产生电信号，故通过改变电光波导法珀腔的滤波函数位置实现失谐滤波处理，当方波控制信息控制电压为V1时，双边带调制后的信号产生的上边带信号被抑制，使得载波和下边带信号通过；当方波控制信息控制电压为V2时，双边带调制后的信号产生的下边带信号被抑制，使得载波和上边带信号通过，由于载波和上边带信号、或载波和下边带信号的相位刚好相差π，探测器探测到的信号就会出现π相移；当电信号v(t)＝V cos(wt)，调制载波的角频率为w_c时，经过调制载波进行双边带调制后的光场为：E₁(t)＝J₁(βπ)cos[(w_c‑w)t+π/2]+J₀(βπ)cos(w_ct)+J₁(βπ)cos[(w_c+w)t+π/2]；其中β＝V/V_π，V_π为相位调制器的半波电压，J为贝塞尔函数，上式中前两项产生的差频信号为：i₁(t)＝αJ₀(βπ)J₁(βπ)cos[wt‑π/2]，式中α表示探测器的响应度；后两项产生的差频信号为：i₂(t)＝αJ₀(βπ)J₁(βπ)cos[wt+π/2]；由于E₁(t)公式中的第一项和第三项产生的信号较小可以忽略，故i₁(t)和i₂(t)大小相同方向相反，因此探测器探测到的信号为0；当E₁(t)公式中的三项产生的信号频率不同时，可以进行失谐滤波处理，使在E₁(t)公式中的三项前面分别乘以系数0、0.5、1，光场变为：E₁(t)＝0.5J₀(βπ)cos(w_ct)+J₁(βπ)cos[(w_c+w)t+π/2]；产生的差频信号为：i₂(t)＝0.5αJ₀(βπ)J₁(βπ)cos[wt+π/2]；通过失谐滤波处理，使E₁(t)公式中的三项前面分别乘以系数1、0.5、0，光场变为：E₁(t)＝J₁(βπ)cos[(w_c‑w)t+π/2]+0.5J₀(βπ)cos(w_ct)；产生的差频信号为：i₁(t)＝0.5αJ₀(βπ)J₁(βπ)cos[wt‑π/2]；通过方波信号的电压控制电光波导法珀腔进行失谐滤波处理，实现0、0.5、1和1、0.5、0之间的切换，则输出的电信号在i₁(t)和i₂(t)之间切换，在切换过程中就会产生π突变，即进行了一次编码。