專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器實(shí)現(xiàn)方法，特別涉及基于偏振光在保偏光纖光柵中的非線性雙折射效應(yīng)。
背景技術(shù)：
光控相控陣?yán)走_(dá)是將光電子技術(shù)應(yīng)用在相控陣?yán)走_(dá)中，用以傳輸、分配雷達(dá)信號(hào)和控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光波束控制。光控相控陣?yán)走_(dá)相比較于以往的相控陣?yán)走_(dá)，在尺寸、重量、傳輸損耗、輻射干擾等問(wèn)題得到了有效的改善光延遲線作為移相器，可獲得大的瞬時(shí)帶寬；采用光纖傳輸和分配技術(shù)，可減輕系統(tǒng)重量，減小體積，提高雷達(dá)可靠性，增強(qiáng)抗電磁干擾的能力，改善線路傳輸特性；天線子系統(tǒng)與雷達(dá)子系統(tǒng)可分置不光延遲線是光電子技術(shù)
在光控相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)中的關(guān)鍵應(yīng)用同位置，不僅帶來(lái)結(jié)構(gòu)上的方便，還提高雷達(dá)和人員的生存能力。其中微波光子移相器在在光控相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)中起著關(guān)鍵應(yīng)用。微波光子移相器是伴隨著微波光子學(xué)的發(fā)展和光控相控陣的興起而必然出現(xiàn)的一種新型微波光子器件。該器件的主要功能就是為光控相控陣系統(tǒng)中光波束網(wǎng)絡(luò)的形成提供精確的相位反饋，另外它作為一種信號(hào)處理器件，在微波光子學(xué)的其他領(lǐng)域，如RoF系統(tǒng)中，也扮演著相位控制的角色。正如光控相控陣所具有的優(yōu)點(diǎn)一樣，微波光子移相器因其工作頻段高、相移范圍寬、工作精度高、可集成化、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛研究。由于可以借助微波和光子領(lǐng)域的雙重優(yōu)勢(shì)，因而它在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上具有更豐富、更靈活的手段，在性能上也具有更優(yōu)異的表現(xiàn)。就目前的研究來(lái)看，主要有混頻技術(shù)、矢量和(vector sum)技術(shù)和非線性效應(yīng)三種形式的微波光子移相器。與另兩種技術(shù)相比，基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器，由于豐富的非線性光學(xué)效應(yīng)，無(wú)論是原理上，還是實(shí)現(xiàn)手段上都是種類(lèi)繁多，因而在近年出現(xiàn)了與之相關(guān)的大量研究。但是傳統(tǒng)的基于非線性效應(yīng)的研究多采用有源半導(dǎo)體器件，而其構(gòu)造復(fù)雜，因此造價(jià)相對(duì)昂貴、集成化比較困難，這對(duì)于在相控陣中的實(shí)際應(yīng)用而言，應(yīng)當(dāng)是一個(gè)不利因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有非線性效應(yīng)的微波光子移相器存在的成本和結(jié)構(gòu)上的不足，提供一種基于偏振分束光在保偏光纖光柵中的非線性雙折射效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的微波移相器，該技術(shù)基于通過(guò)改變兩個(gè)垂直方向上的偏振光的光相對(duì)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了保偏光纖光柵雙折射率的變化，而折射率的不同會(huì)帶來(lái)兩束光的延時(shí)差。本發(fā)明米用的技術(shù)方案為一種基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器，包括分布反饋式激光器、RF信號(hào)發(fā)生器、第一光衰減器、光調(diào)制器、摻餌光纖放大器、偏振控制器、光環(huán)形器、保偏光纖光柵、第二光衰減器、偏振光分束器和光接收機(jī)；所述的窄線寬、頻率穩(wěn)定的分布反饋式(DFB)光纖激光器輸出的連續(xù)光載波被第一光衰減器衰減后進(jìn)入光調(diào)制器中，經(jīng)過(guò)所述RF信號(hào)發(fā)生器的輸出射頻信號(hào)調(diào)制后，再被所述摻餌光纖放大器(EDFA)放大到可引起非線性雙折射的強(qiáng)度，被放大的光經(jīng)過(guò)所述偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度為Θ的線性偏振光，線性偏振光經(jīng)過(guò)所述光環(huán)形器，在所述保偏光纖光柵中發(fā)生非線性雙折射效應(yīng)在兩個(gè)垂直方向上的偏振光之間產(chǎn)生延時(shí)，偏振光被第二光衰減器衰減后再經(jīng)過(guò)偏振光分束器到達(dá)光接收機(jī)。設(shè)經(jīng)過(guò)偏振控制器起偏后的光中心頻率處的可寫(xiě)為
權(quán)利要求
1.一種新型的基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器，其特征在于包括分布反饋式激光器、RF信號(hào)發(fā)生器、第一光衰減器、光調(diào)制器、摻餌光纖放大器、偏振控制器、光環(huán)形器、保偏光纖光柵、第二光衰減器、偏振光分束器和光接收機(jī)； 所述分布反饋式光纖激光器輸出的連續(xù)光載波被第一光衰減器衰減后進(jìn)入光調(diào)制器中，經(jīng)過(guò)所述RF信號(hào)發(fā)生器的輸出射頻信號(hào)調(diào)制后，再被所述摻餌光纖放大器放大到可引起非線性雙折射的強(qiáng)度，被放大的光經(jīng)過(guò)所述偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度為0的線性偏振光，線性偏振光經(jīng)過(guò)所述光環(huán)形器，在所述保偏光纖光柵中發(fā)生非線性雙折射效應(yīng)在兩個(gè)垂直方向上的偏振光之間產(chǎn)生延時(shí)，偏振光被第二光衰減器衰減后再經(jīng)過(guò)偏振光分束器到達(dá)光接收機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于非線性效應(yīng)的微波光子移相器，該移相器首先從分布反饋式光纖激光器輸出的連續(xù)光載波被第一光衰減器衰減后進(jìn)入光調(diào)制器中，經(jīng)過(guò)RF信號(hào)發(fā)生器的輸出射頻信號(hào)調(diào)制后，再被摻餌光纖放大器放大到可引起非線性雙折射的強(qiáng)度，被放大的光經(jīng)過(guò)偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度為θ的線性偏振光，線性偏振光經(jīng)過(guò)光環(huán)形器，在保偏光纖光柵中發(fā)生非線性雙折射效應(yīng)在兩個(gè)垂直方向上的偏振光之間產(chǎn)生延時(shí)，偏振光被第二光衰減器衰減后再經(jīng)過(guò)偏振光分束器到達(dá)光接收機(jī)。本發(fā)明基于通過(guò)改變兩個(gè)垂直方向上的偏振光的光相對(duì)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了保偏光纖光柵雙折射率的變化，而折射率的不同會(huì)帶來(lái)兩束光的延時(shí)差。
文檔編號(hào)G02F1/35GK102981344SQ20121050985
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者陳翰, 孫明明, 孫小菡 申請(qǐng)人:東南大學(xué)