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专利号: 2021111347519
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,包括锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、第一相位调制器(3)、色散补偿光纤(5)、第一光电探测器(6)、第一滤波器(7)、第二段色散光纤(9)、第二相位调制器(10)、第二滤波器(12)、第三段单模色散光纤(13)、第二光电探测器(14);锁模激光器(1)、第一段色散光纤(2)、第一相位调制器(3)、色散补偿光纤(5)、第一光电探测器(6)通过光纤顺次连接,调制电信号(4)经过第一相位调制器(3)进行相位调制,第一光电探测器(6)将输出电信号经由第一滤波器(7)滤波后发送至第二滤波器(12);锁模激光器(1)、第二段色散光纤(9)、第二相位调制器(10)、第三段单模色散光纤(13)、第二光电探测器(14)通过光纤顺次连接;信号经由第二滤波器(12)输送至第二相位调制器(10)中,第二光电探测器(14)的输出信号通过射频线缆输出。

2.如权利要求1所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,锁模激光器(1)产生的光信号时间宽度为90飞秒,对应频谱总带宽为10THz的光信号。

3.如权利要求1所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,第一段色散光纤(2)和色散补偿光纤(5)两段光纤色散系数相反。

4.如权利要求3所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,第一段色散光纤(2)和色散补偿光纤(5)的长度由固定系数M决定;假设单位长度为ΔL,第一段色散光纤(2)长度为MΔL,色散补偿光纤(5)的长度为(M‑1)ΔL。

5.如权利要求4所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,固定系数M为压缩和拉伸系数,即输入调制电信号(4)通过压缩系统,其频率变为原来的M倍。

6.如权利要求1所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,第二段色散光纤(9)和第三段色散光纤(13)色散系数相同,假设单位长度ΔL,第二段色散光纤(9)长度为ΔL,第三段色散光纤(13)的长度为(M‑1)ΔL。

7.如权利要求1所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,光电探测器(6)产生的电信号通过无线天线进行收发,即第一光电探测器(6)将输出电信号经由第一滤波器(7)滤波后通过发送天线(8)发送;电信号通过接收天线(11)接收,并经由第二滤波器(12)输送至第二相位调制器(10)中。

8.如权利要求1所述基于光子时间压缩与拉伸的收发一体化装置,其特征在于,第一滤波器(7)的输出端与第二滤波器(12)的输入端通过同轴电缆相连而进行信号的收发。

9.一种基于权利要求1‑8任一项所述收发一体化装置的光子时间压缩与拉伸的收发方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、锁模激光器(1)产生单个超短脉冲信号,经过第一段单模色散光纤(2),使得脉冲信号在时域上进行展宽,即对脉冲信号进行了频率时间映射;与此同时,锁模激光器(1)产生单个超短脉冲信号,经过第二段单模色散光纤(9),使得脉冲信号在时域上进行展宽,即对脉冲信号进行了频率时间映射;

步骤二、信号经过相位调制器(3),通过施加待发送的调制电信号(4)进行相位调制;

步骤三、调制后的信号经由色散补偿光纤(5),在时域上进行一定比例的压缩,并输入到第一光电探测器(6)的输入端口;

步骤四、第一光电探测器(6)的输出信号经由第一滤波器(7)滤波后向第二滤波器(12)发送信号;

步骤五、步骤一中展宽的脉冲信号通过第二相位调制器(10)调制经过第二滤波器(12)滤波的信号;

步骤六、调制后的信号经由第三段单模色散光纤(13),在时域上进行同比例的拉伸,并输入到第一光电探测器(14)的输入端口,最后输出为拥有与步骤二调制电信号(4)相同频率成分的电信号。