一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于微波光子技术领域，具体涉及一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置；所述解调模型装置包括光频梳源、光放大模块、相位调制模块、射频源模块、光滤波模块、锁频控制模块以及光电探测模块，所述光频梳源经光放大模块后连接相位调制模块的光学输入口，同时射频源模块输出的射频信号连接相位调制模块的射频输入口，相位调制模块输出的光信号经光滤波模块处理后分成两路：第一路与锁频控制模块连接产生反馈信号并输出到光频梳源，控制调节光频梳源的绝对梳齿频率；第二路与光电探测模块连接产生射频信号并输出；本发明专利技术利用光频梳源提供相位锁定的双波长激光，实现高阶杂散信号的精确调整和抑制，从而提升链路的三阶交调值和动态范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置
本专利技术属于微波光子
，具体涉及一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置。
技术介绍
大动态、宽带射频信号的传输特性是下一代雷达、电子战、及通信等电子信息装备的核心需求。而以射频信号传输常用的同轴电缆作为传输介质，存在体积大、重量大、抗电磁干扰能力弱以及损耗大等诸多的问题。微波光子技术将射频信号调制到光载波上，以光纤作为传输介质进行长距离传输；该技术具有以下得天独厚的优势：(1)光纤体积小、重量轻、灵活性好；(2)抗电磁干扰能力强；(3)传输损耗低；(4)工作带宽大；光波的本征频率～200THz，比微波高4～5个数量级。(5)复用能力强，可以通过一根光纤并行传输。大动态射频信号光传输技术正是微波光子技术中的一项最核心的技术。因此，未来以微波光子技术为基础构建的雷达、电子战及通信等电子信息装备将离不开大动态射频信号光传输这一关键技术。进一步，提高微波光传输链路的动态范围主要可以通过两种途径实现：一是有效提升非线性三阶交调点；一是降低系统噪声底部。通常系统噪声抑制空间有限，因此前者是实现大动态范围的主要途径。基于相位调制的微波信号在原理上是完全线性的，相对传统强度调制具备更高非线性三阶交调点和动态范围的潜力。而只要保证相位解调的过程的具有更高的线性度，就能够获得整体系统更大的动态范围。因此，如何实现高线性度的相位解调一直是近年来的研究热点。目前基于相位调制的大动态解调方式主要包括锁相环、级联光滤波线性解调以及双波长三阶交调抵消等。几种方式各有优劣，锁相环具有大的动态范围，但受限于锁相延时其带宽通常在小于GHz量级；级联光滤波具有高线性大动态和大带宽的优点，但其偏置点控制较多系统复杂，双波长三阶交调抵消具备大动态大带宽的特点，但独立的双光源使其系统在光源控制和光滤波方面复杂度增大，严重限制着基于相位调制大动态微波光链路的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置。本专利技术利用光频梳源产生相位锁定的双波长激光，同时利用反馈将双波长激光锁定到光滤波器上，基于光滤波器的滤波特性对加载的射频边带进行有效控制，从而抵消并抑制高阶杂散信号,有效实现高阶杂散信号的抑制，从而提升链路的三阶交调值和动态范围。系统结构简单，实时反馈光频梳源的绝对光频，输出稳定、大动态范围和大带宽的射频信号，可满足通讯、雷达、和电子站等领域的应用。本专利技术提供了一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，所述解调模型装置包括光频梳源、光放大模块、相位调制模块、射频源模块、光滤波模块、锁频控制模块以及光电探测模块，其中，所述光频梳源经所述光放大模块后连接所述相位调制模块的光学输入口，同时所述射频源模块输出的射频信号连接所述相位调制模块的射频输入口，所述相位调制模块输出的光信号经所述光滤波模块处理后分成两路：第一路与所述锁频控制模块连接产生反馈信号并输出到所述光频梳源，控制调节所述光频梳源的绝对梳齿频率；第二路与所述光电探测模块连接产生射频信号并输出。进一步的，所述光频梳源具有锁定的梳齿间隔和稳定的光功率，产生方法可以是基于微腔技术或量子点锁模技术或电级联调制技术，所述光频梳源的绝对梳齿频率可通过反馈调节。进一步的，所述光放大模块的输出功率和噪声系数可调，可以是光纤放大器或空间固体光放大器。进一步的，所述相位调制模块包括相位调制器和传输光纤，所述相位调制器连接所述射频源模块，所述传输光纤连接光滤波模块；所述相位调制器的工作带宽可以覆盖所述光频梳源的梳齿间隔对应的射频频率。进一步的，所述光滤波模块包括第一光纤密集波分光学滤波器和第二光纤密集波分光学滤波器；在两个光学滤波器后端连接有光纤合束器以及光纤分束器。优选的，所述光滤波模块完成带通光滤波和分束功能，所述带通光滤波功能具有高的平坦度和边带抑制度，可以完成所述光频梳源的两根梳齿光频及单边带的滤取和杂散的滤除。其中所述带通光滤波功能的实现可以包括但不限于是密集波分滤波或AWG或任意可编程滤波。进一步的，所述锁频控制模块包括依次设置的光电探测器和锁频反馈系统；所述的锁频反馈模块可以对所述光频梳源的绝对光频率进行实时反馈调节，使绝对光频率与光滤波带通的相对位置固定且可调。本专利技术的优点是：1、本专利技术基于相位调制技术将射频信号有效加载到光频上，无需偏置点控制，系统简单；2、本专利技术采用光频梳源产生相位锁定的双波长激光，频率间隔和绝对光频容易控制，可实现射频三阶杂散信号幅度的精确控制，有效提升动态范围；3、本专利技术采用光频梳源产生相位锁定的双波长激光，结构简单，利于系统集成；满足实际装备使用；4、本专利技术采用的光滤波模块滤波带宽高且可调，可以实现几十GHz量级高频射频信号的滤波解调，满足雷达、电子战等特殊领域的需求；5、本专利技术采用的光滤波模块工作波长可变，适用于不同波段的高重频光学频率梳，能够满足不同领域的需求。附图说明图1是本专利技术提供的一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置结构示意图；图2是本专利技术的基于光纤密集波分光学滤波的大动态控制实现装置示意图；图3是本专利技术的基于空间任意可编程光学滤波的实现装置示意图；图中，100、光频梳源；200、光放大模块；300、相位调制模块，301、相位调制器、302、传输光纤；400、射频源模块，401、第一射频信号，402、第二射频信号，403、射频功分器；500、光滤波模块，501、第一光纤密集波分光学滤波器，502、第二光纤密集波分光学滤波器，503、光纤合束器，504、光纤分束器，505、510、光纤准直器，506、509、反射镜，507、透射光栅对，508、任意可编程光学滤波反射镜；600、锁频控制模块，601、光电探测器，602、锁频反馈系统；700、光电探测模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的附图中，实线表示光路，短虚线表示电路，以下将结合具体附图来对本专利技术进行详细阐述。需要说明的是，由于本专利技术实施例关注的是激光信号的解调，因此本专利技术中的激光可以以光信号、载波信号、光频梳齿、射频信号、频率边带信号等形式存在，本领域技术人员可以进行对应进行理解，例如经过光电转换模块后的激光信号其实质就是射频信号。在一个实施例中，图1是一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置结构示意图；以解决
技术介绍
中所提到的技术问题的基础方案为例，如图1所示，本实施例提供了一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，该解调模型装置包括频梳源100、光放大模块200、相位调制模块300、射频源模块400、光滤波模块500、锁频控制模块600以及光电探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，其特征在于，所述解调模型装置包括光频梳源、光放大模块、相位调制模块、射频源模块、光滤波模块、锁频控制模块以及光电探测模块，其中，所述光频梳源经所述光放大模块后连接所述相位调制模块的光学输入口，同时所述射频源模块输出的射频信号连接所述相位调制模块的射频输入口，所述相位调制模块输出的光信号经所述光滤波模块处理后分成两路：第一路与所述锁频控制模块连接产生反馈信号并输出到所述光频梳源，控制调节所述光频梳源的绝对梳齿频率；第二路与所述光电探测模块连接产生射频信号并输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，其特征在于，所述解调模型装置包括光频梳源、光放大模块、相位调制模块、射频源模块、光滤波模块、锁频控制模块以及光电探测模块，其中，所述光频梳源经所述光放大模块后连接所述相位调制模块的光学输入口，同时所述射频源模块输出的射频信号连接所述相位调制模块的射频输入口，所述相位调制模块输出的光信号经所述光滤波模块处理后分成两路：第一路与所述锁频控制模块连接产生反馈信号并输出到所述光频梳源，控制调节所述光频梳源的绝对梳齿频率；第二路与所述光电探测模块连接产生射频信号并输出。


2.根据权利要求1所述的一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，其特征在于，所述光频梳源基于微腔技术、量子点锁模技术、电级联调制技术中任意一种或多种技术实现，所述光频梳源具有锁定的梳齿间隔和稳定的光功率。


3.根据权利要求1所述的一种基于相位调制的大动态信号解调模型装置，其特征在于，所述光放大模块为光纤放大器或空间固体光放大器，所述光放大模块的输出功率和噪声系数可调。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，瞿鹏飞，孙力军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50