【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子，具体涉及一种基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置。
技术介绍
1、随着现代通信、雷达、导航以及电子对抗等领域的发展，信号测量技术在频率、时间、空间和功率等多个维度的准确度和灵敏度要求日益提高。传统的微波信号测量技术由于受限于电子器件的带宽、噪声和灵敏度，难以在极宽频带内同时满足高精度和实时性的需求，因此开发新型高灵敏度、宽带测量技术显得尤为重要。
2、受激布里渊散射（stimulated brillouin scattering, sbs）效应为突破传统测量技术的限制提供了可能。sbs效应是一种光纤中光与声波之间相互作用产生的非线性效应，具有极高的频率选择性和灵敏度。这一效应能够将微波信号调制到光波中，并通过光纤系统实现高精度、宽带的信号测量，不仅适用于频率测量，还可以扩展到其他维度的信号参数测量，如时间、到达角和功率等。由于光纤系统的低损耗和超宽带特性，基于sbs效应的测量装置能够显著提高测量性能，突破了传统电子器件的带宽和灵敏度限制。
3、近年来，基于sbs效应的信号测量技术得到了广泛的研究和应用。这类技术在微波光子链路中展现出极高的潜力，尤其是在多维域信号测量方面，如频率、到达时间和到达角的精确测量。通过对sbs效应中的增益和散射频率进行调控，可以实现对信号的多维度测量。然而，目前的研究主要集中在单一维度的测量上，集成多维测量功能、在同一系统内实现高效且精确的多维域信号测量仍然是当前面临的重要技术挑战。
技术实现思路
1、
2、本专利技术的一些实施例提出的技术方案如下：
3、一种基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其包括光源，基于可调谐激光器，用于提供高稳定性的光载波，在微波光子链路中实现微波信号的调制和传输；通过光耦合器耦合于所述光源的泵浦光路，所述泵浦光路包括双驱动马赫曾德尔调制器，射频源，射频移相器，第一光学滤波器以及光放大器，其中所述射频源配合所述射频移相器提供不同相位信息的待测信号与所述光载波同时输入到所述双驱动马赫曾德尔调制器中，并控制所述双驱动马赫曾德尔调制器的偏压点至最小点，使其处于载波抑制双边带调制状态；所述第一光学滤波器，配置为保留所述双驱动马赫曾德尔调制器输出调制信号的正一阶边带；所述光放大器对所述输出的正一阶边带进行放大，使输出的一阶边带信号满足受激布里渊散射效应的阈值；通过光耦合器耦合于所述光源的探测光路，所述探测光路包括马赫曾德尔强度调制器，任意波形发生器，第二光学滤波器，光隔离器，和高非线性光纤；其中，所述任意波形发生器被配置为与待测信号频率范围相匹配的线性调频脉冲信号；所述马赫曾德尔强度调制器配置为将所述光载波调制至所述线性调频信号上，生成第二调制光信号，所述第二调制光信号是一种周期性线性扫频的信号光；所述第二光学滤波器配置为保留所述马赫曾德尔强度调制器的所述光载波及正一阶边带信号作为探测光；所述光隔离器，配置为光通路方向为此时探测光的传输方向，所述高非线性光纤，配置为受激布里渊散射的增益介质，在所述高非线性光纤中发生受激布里渊散射效应；耦合于所述泵浦光路和探测光路的环形器，配置为接收泵浦光信号，使泵浦光信号和所述探测光信号在高非线性光纤中相向传输，在所述高非线性光纤中发生受激布里渊散射散射效应产生选频信息，以完成对探测光信号的选频，其中所述选频信息中包含所述待测信号的频率、时间、相位或者功率信息；光电探测器，耦合于所述光环行器，所述光电探测器配置为将频谱选择后的光信号转换为电信号，其中，所述电信号的峰值对应的时间信息和幅值信息可用于映射所述待测信号的频率、时间、相位或者功率信息；以及测量单元，配置为接收光电探测器产生的所述电信号并基于所述电信号输出波形，所述输出波形反应出所述待测信号的频率、时间、相位或者功率信息；其中，所述测量单元被配置为与所述任意波形发生器的时钟触发一致。
4、在一些实施例中，所述双驱动马赫曾德尔调制器、所述马赫曾德尔强度调制器以及所述光电探测器的带宽覆盖所述待测信号的频率。
5、在一些实施例中，所述第一光学滤波器被配置为使得其通带覆盖所述双驱动马赫曾德尔调制器3输出的正一阶边带，所述第二光学滤波器被配置为使得其通带覆盖所述马赫曾德尔强度调制器的光载波以及正一阶周期性线性扫频的信号光。
6、在一些实施例中，所述光放大器被构型为使得经所述光放大器放大后的光功率满足受激布里渊散射效应的阈值条件。
7、在一些实施例中，使用所述双驱动马赫曾德尔调制器将所述微波信号映射至光域上，所述双驱动马赫曾德尔调制器对两个独立的电驱动端口分别施加射频信号，对所述输入的光信号进行精准的相位调制，得到携带待测信号信息的调制光信号，通过对所述调制光信号的滤波放大处理，生成携带有用信息的泵浦光信号。
8、在一些实施例中， 所述可调谐激光器的输出端与所述光耦合器的输入端连接，所述光耦合器的输出端口与所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端口连接，所述射频源的第一输出端口与射频移相器的输入端口连接，射频移相器的输出端口与所述双驱动马赫曾德尔调制器的第一射频输入端口连接，所述射频源的第二输出端口与所述双驱动马赫曾德尔调制器的第二射频输入端口连接，所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出端口与所述第一光学滤波器的输入端口连接，所述第一光学滤波器的输出端口与所述光放大器的输入端口连接，所述光放大器的输出端口与所述光环形器的第一端口连接，所述光耦合器的输出端口与所述马赫曾德尔强度调制器的输入端口连接，所述任意波形发生器的输出与所述马赫曾德尔强度调制器的射频输入端口连接，所述马赫曾德尔强度调制器的输出端口与所述第二光学滤波器的输入端口连接，所述第二光学滤波器的输出端口与所述光隔离器的输入端口连接，所述光隔离器的输出端口与所述高非线性光纤的输入端口连接，所述高非线性光纤的输出端口与所述光环形8的第二端口连接，所述光环形器的第三端口与所述光电探测器的输入端口连接，所述光电探测器的输出端口与所述示波器的接收端口连接，所述任意波形发生器的时间触发端口与所述示波器时间触发接收端口连接，保证此时的时间触发一致。
9、在一些实施例中，由所述测量单元对所述功率信息和相位信息在第一时间段和第二时间段分别进行测量。
10、在一些实施例中，所述测量单元被配置为执行以下操作，其在所述扫频周期峰值对应的时间匹配出所述待测信号的频率来得到所述待测信号的频率信息，通过不同频率的所述待测信号产生拍频信号的时间得到所述待测信号的时间信息，通过同频不同相位的所述一阶边带信号的拍频功率映射得到所述待测信号的相位信息，通过所述一阶边带信号的功率大小映射得到所述待测信号的功率信息。
11、在一些实施例中，所述测量单元是示波器或者运行测量软件的计算机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）、所述马赫曾德尔强度调制器（9）以及所述光电探测器（14）的带宽覆盖所述待测信号的频率。
3.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述第一光学滤波器（6）被配置为使得其通带覆盖所述双驱动马赫曾德尔调制器3输出的正一阶边带，所述第二光学滤波器（11）被配置为使得其通带覆盖所述马赫曾德尔强度调制器（9）的光载波以及正一阶周期性线性扫频的信号光。
4.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述光放大器（7）被构型为使得经所述光放大器（7）放大后的光功率满足受激布里渊散射效应的阈值条件。
5.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，使用所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）将所述微波信号映射至光域上，所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）对两个独立的电驱动端口分
6.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，由所述测量单元对所述功率信息和相位信息在第一时间段和第二时间段分别进行测量。
8.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述测量单元被配置为执行以下操作，其在所述扫频周期峰值对应的时间匹配出所述待测信号的频率来得到所述待测信号的频率信息，通过不同频率的所述待测信号产生拍频信号的时间得到所述待测信号的时间信息，通过同频不同相位的所述一阶边带信号的拍频功率映射得到所述待测信号的相位信息，通过所述一阶边带信号的功率大小映射得到所述待测信号的功率信息。
9.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述测量单元是示波器或者运行测量软件的计算机设备。
...【技术特征摘要】
1.一种基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）、所述马赫曾德尔强度调制器（9）以及所述光电探测器（14）的带宽覆盖所述待测信号的频率。
3.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述第一光学滤波器（6）被配置为使得其通带覆盖所述双驱动马赫曾德尔调制器3输出的正一阶边带，所述第二光学滤波器（11）被配置为使得其通带覆盖所述马赫曾德尔强度调制器（9）的光载波以及正一阶周期性线性扫频的信号光。
4.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，所述光放大器（7）被构型为使得经所述光放大器（7）放大后的光功率满足受激布里渊散射效应的阈值条件。
5.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射效应的多维域信号测量装置，其特征在于，使用所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）将所述微波信号映射至光域上，所述双驱动马赫曾德尔调制器（3）对两个独立的电驱动端...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡晶晶，祖帅，谷一英，王颖，赵明山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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