利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023102954314
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:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于光脉冲时频整形的射频任意波形发生器的射频任意波形发生方法,其特征在于,所述射频任意波形发生器包括锁模激光器、第一色散光纤、双平行马赫‑曾德尔调制器、射频信号发生器阵列、电耦合器、90°移相器、第二色散光纤、光电探测器、低通滤波器;

锁模激光器的输出端与第一色散光纤的输入端相连;第一色散光纤的输出端与双平行马赫‑曾德尔调制器的输入端相连;射频信号发生器阵列的输出端通过射频线与电耦合器相连;电耦合器的输出端一路通过射频线与双平行马赫‑曾德尔调制器的上臂子调制器射频输入端相连,另一路通过射频线与90°移相器连接后再与双平行马赫‑曾德尔调制器的下臂子调制器射频输入端相连;双平行马赫曾德尔调制器的输出端与第二色散光纤的输入端通过光纤相连;第二色散光纤的输出端与光电探测器输入端通过光纤相连;光电探测器的输出端通过射频线与低通滤波器输入端相连;

所述射频任意波形发生方法包括如下步骤:

S1.锁模激光器产生变换受限的超短光脉冲,光脉冲经过第一色散光纤传播进行频谱啁啾和时域展宽后进入双平行马赫‑曾德尔调制器;

S2.射频信号发生器阵列产生不同中心频率的射频信号,不同中心频率的射频信号经过电耦合器复用后,第一路进入双平行马赫‑曾德尔调制器的上臂子调制器,第二路通过

90°移相器后进入下臂子调制器;

S3.不同中心频率的射频信号在双平行马赫‑曾德尔调制器中对展宽的光信号进行抑制载波单边带调制;

S4.双平行马赫‑曾德尔调制器输出的已调光信号经过第二色散光纤传播进行时域尺度傅里叶变换,输出离散脉冲串;

S5.输出的脉冲串经过光电探测器进行平方律检波,再经过低通滤波器产生任意所需的射频波形。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所产生的超短光脉冲的重复周期为 ,超短光脉冲时域表示为:;

其中,t为时间变量, 表示峰值强度为 的脉冲宽度,e为自然对数;

步骤S1中,第一色散光纤的频率响应表示为:;

其中,j为虚数符号, 为第一色散光纤的色散量, 表示光学角频率。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S1中,当满足远场条件即时,从第一色散光纤输出的展宽的光信号频域表达式为:;

其中, 为锁模激光器输出超短光脉冲的频域表达式。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S2中,射频信号发生器阵列产生的不同中心频率的射频信号经过电耦合器复用后产生的射频信号表示为:;

其中,N为产生的信号数量, 为每个信号的幅度值, 为对应信号的中心频率。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S2中,复用后的射频信号经过90°移相器表示为:。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法,其特征在于,步骤S3中,双平行马赫‑曾德尔调制器的上下臂子调制器均工作在推挽模式。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤S3中,经过抑制载波单边带调制后的光信号表示为:;

其中, 为从第一段色散光纤输出的信号时域表达式。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤S4中,第二色散光纤色散量与第一色散光纤大小相同、方向相反,且输出的离散脉冲串的表达式为:;

其中, 为经过抑制载波单边带调制后的下边带,  为对应射频信号的角频率。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤S5中,经过光电探测器平方律检波后的光电流为:。