基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，包括：一中心站、一遠(yuǎn)端和一單模光纖，所述中心站通過(guò)單模光纖與遠(yuǎn)端連接，該中心站由半導(dǎo)體激光器、雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器、微波信號(hào)源、第一功分器、第一光濾波器、摻餌光纖放大器、光耦合器、第一陣列波導(dǎo)光柵、第一光電探測(cè)器、除頻器、第二功分器、光源、強(qiáng)度調(diào)制器、第二光濾波器、光環(huán)行器、第二光電探測(cè)器、第一電混頻器、帶通濾波器、第二電混頻器、低通濾波器、線性電壓放大電路組成；該遠(yuǎn)端由第二陣列波導(dǎo)光柵、第三光電探測(cè)器、法拉第旋光鏡組成。本發(fā)明搭建及維護(hù)成本低；可以對(duì)微波信號(hào)的相位抖動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的提取和反饋。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過(guò)光纖穩(wěn)相傳輸微波信號(hào)的系統(tǒng)，具體來(lái)說(shuō)是一種基于微波移 相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，屬于微波光子學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在分布式合成孔徑雷達(dá)，深空探測(cè)，原子鐘分發(fā)，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)等領(lǐng)域中，均 需要用到微波信號(hào)的穩(wěn)相傳輸技術(shù)。傳統(tǒng)的微波信號(hào)傳輸采用同軸電纜進(jìn)行穩(wěn)相傳輸，但 電纜損耗大、體積大、成本高，很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。光纖以其低損耗、帶寬大、抗電磁干擾、 價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為非常適合用于微波信號(hào)的傳輸，尤其是遠(yuǎn)距離傳輸。然而，由于外界環(huán) 境的影響，如溫度、應(yīng)變、振動(dòng)等，會(huì)導(dǎo)致光纖的等效長(zhǎng)度發(fā)生變化，經(jīng)光纖傳輸?shù)男盘?hào)延時(shí) 發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)光纖傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)的相位發(fā)生抖動(dòng)。目前，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸 的基本思想都是利用往返延遲校正消除相位抖動(dòng)，認(rèn)為在光纖中相向傳輸?shù)墓庑盘?hào)是相互 獨(dú)立的，其經(jīng)歷的延時(shí)是相同的，即相位抖動(dòng)相同，具體方法可以歸納為兩類(lèi)，一是主動(dòng)控 制法，在信號(hào)發(fā)射端，將已帶有相位抖動(dòng)的信號(hào)和待傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行混頻實(shí)現(xiàn)信號(hào)預(yù)失真， 預(yù)失真的信號(hào)經(jīng)過(guò)同一鏈路的傳輸后得到相位穩(wěn)定的微波信號(hào)；或者是在信號(hào)接收端，通 過(guò)對(duì)兩路帶有相同相位抖動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行下混頻，得到無(wú)相位延遲的信號(hào)。目前，主動(dòng)控制 法需要多個(gè)混頻器，電濾波器和多個(gè)相位同步的微波源，系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高，并且在實(shí)際 應(yīng)用中很難操作。另一種是被動(dòng)控制法，通過(guò)直接提取調(diào)制在光載波上的微波信號(hào)在光纖 鏈路中往返傳輸?shù)膶?shí)時(shí)相位抖動(dòng)信息，獲得相位差信號(hào)，利用控制器件主動(dòng)補(bǔ)償待傳輸微 波信號(hào)的相位，從而使傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)趨于穩(wěn)定，這種方法的局限在于，相位差信號(hào)的提取 主要依靠電路上的鎖相技術(shù)，即利用鑒相器和環(huán)路濾波器鑒別相位抖動(dòng)信息，傳輸信號(hào)的 帶寬受到很大限制，另外，目前用于補(bǔ)償相位的器件主要有波長(zhǎng)調(diào)諧激光器，可調(diào)光/電延 遲線，光纖拉伸器等，當(dāng)環(huán)境變化較大時(shí)，光纖等效長(zhǎng)度變化較大，從而引起傳輸信號(hào)的相 位抖動(dòng)較大，由于上述器件的可調(diào)節(jié)范圍較小，很難實(shí)現(xiàn)相位抖動(dòng)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。（L. Zhang, L. Chang, Y. Dong, ff. Xie, H. He and ff. Hu, " Phase drift cancellation of remote radio frequency transfer using an optoelectronic delay-locked loop 〃 , Opt. Lett. , Vol. 36, no. 6, pp. 873-877,2011.)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相 傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)只在中心站對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，搭建及維護(hù)成本低；可以對(duì)微波信號(hào)的相位 抖動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的提取和反饋；利用混頻器進(jìn)行鑒相，傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)的帶寬具有很大的提 商。
[0004] 本發(fā)明提供一種基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，包括：一中心站、 一遠(yuǎn)端和一單模光纖，所述中心站通過(guò)單模光纖與遠(yuǎn)端連接，其中：
[0005] 所述的中心站包括：
[0006] 一半導(dǎo)體激光器；
[0007] -雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器，其光輸入端與半導(dǎo)體激光器的輸出端相連；
[0008] 一微波信號(hào)源；
[0009] -第一功分器，其輸入端口 1與微波信號(hào)源的輸出端相連，其輸出端口 2與雙驅(qū)動(dòng) 馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的微波信號(hào)輸入端相連；
[0010] 一第一光濾波器，其輸入端與雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的光輸出端相連；
[0011] -摻館光纖放大器，其輸入端與光濾波器的輸出端相連；
[0012] -光稱(chēng)合器，其輸入端口 1與摻館光纖放大器的輸出端相連；
[0013] -第一陣列波導(dǎo)光柵，其輸入端口 1與光稱(chēng)合器的輸出端口 3相連；
[0014] -第一光電探測(cè)器，其輸入端與光稱(chēng)合器的輸出端口 2相連；
[0015] 一除頻器，其輸入端與第一光電探測(cè)器的輸出端相連；
[0016] 一第二功分器，其輸入端口 1與除頻器的輸出端相連；
[0017] 一光源；
[0018] -強(qiáng)度調(diào)制器，其光輸入端與光源的輸出端相連，其射頻輸入端與第二功分器的 輸出端口 3相連；
[0019] 一第二光濾波器，其輸入端與強(qiáng)度調(diào)制器的輸出端相連；
[0020] -光環(huán)行器，其輸入端口 1與第二光濾波器的輸出端相連，其端口 2與第一陣列波 導(dǎo)光柵的輸入端口 2相連；
[0021] -第二光電探測(cè)器，其輸入端與光環(huán)行器的輸出端口 3相連；
[0022] -第一電混頻器，其本振輸入端與功分器的輸出端口 2相連，其中頻輸入端與第 二光電探測(cè)器的輸出端相連；
[0023] -帶通濾波器，其輸入端與電混頻器的射頻輸出端相連；
[0024] -第二電混頻器，其射頻輸入端與第一功分器的輸出端口 3相連，其中頻輸入端 與帶通濾波器的輸出端相連；
[0025] -低通濾波器，其輸入端與第二電混頻器的本振輸出端相連；
[0026] -線性電壓放大電路，其輸入端與低通濾波器的輸出端相連，其輸出端與雙驅(qū)動(dòng) 馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的偏置電壓輸入端相連；
[0027] 所述的遠(yuǎn)端包括：
[0028] -第二陣列波導(dǎo)光柵，其輸入端與單模光纖相連；
[0029] -第三光電探測(cè)器，其輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵的一輸出端口 1相連；
[0030] -法拉第旋光鏡，輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵的另一輸出端口 2相連。
[0031] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0032] 中心站微波源產(chǎn)生需傳輸?shù)谋菊裎⒉ㄐ盘?hào)，利用雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器將其調(diào) 制到光載波上，經(jīng)濾波、放大后的光載微波信號(hào)用功分器分為兩路，一路經(jīng)陣列波導(dǎo)光柵進(jìn) 入光纖傳輸鏈路，傳送到遠(yuǎn)端，另一路信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)器后得到微波信號(hào)，該微波信號(hào)經(jīng)雙 驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器后，相位與本振信號(hào)不同，利用除頻器將其頻率和相位均變?yōu)橐话耄?同樣加載到光載波上進(jìn)行傳輸，遠(yuǎn)端的法拉第旋光鏡將其發(fā)射，沿原光纖鏈路傳輸，返回到 中心站的信號(hào)經(jīng)歷了兩倍的延時(shí)，但由于除頻微波信號(hào)頻率為本振信號(hào)的一半，因此返回 到中心站的除頻微波信號(hào)的相位抖動(dòng)與中心站傳到遠(yuǎn)端的本振信號(hào)的相位抖動(dòng)一致。將未 傳輸?shù)某l信號(hào)和返回的除頻信號(hào)進(jìn)行上混頻，得到與本振信號(hào)頻率相同，且包含相位抖 動(dòng)信息的微波信號(hào)，用混頻器和低通濾波器對(duì)該信號(hào)和本振信號(hào)進(jìn)行鑒相，得到表征相位 抖動(dòng)的電壓信號(hào)，反饋到雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的偏置電壓端，對(duì)傳輸?shù)谋菊裎⒉ㄐ盘?hào) 進(jìn)行移相，補(bǔ)償光纖傳輸鏈路延時(shí)導(dǎo)致的微波信號(hào)相位抖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端接收到的微波信號(hào) 與中心站發(fā)射的本振微波信號(hào)相位同步，即實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的光纖穩(wěn)相傳輸。
[0033] 本發(fā)明具有以下有益效果：該系統(tǒng)只在中心站對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，搭建及維護(hù)成本 低；可以對(duì)微波信號(hào)的相位抖動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的提取和反饋；利用混頻器進(jìn)行鑒相，傳輸?shù)奈?波信號(hào)的帶寬得到了很大的提高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中：
[0035] 圖1是本發(fā)明中基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 請(qǐng)參閱圖1所不，本發(fā)明提供一種基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系 統(tǒng)，包括：一中心站A、一遠(yuǎn)端B和一單模光纖9,所述中心站A通過(guò)單模光纖9與遠(yuǎn)端B連 接，其中：
[0037] 所述的中心站A包括：
[0038] -半導(dǎo)體激光器1，其用于提供連續(xù)的光載波；
[0039] -雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2,其光輸入端與半導(dǎo)體激光器1的輸出端相連；
[0040] 一微波信號(hào)源3,所述微波信號(hào)源3是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀或微波信號(hào)源，用于產(chǎn)生本 振微波信號(hào)，該信號(hào)為需要傳輸?shù)男盘?hào)；
[0041] -第一功分器4,其輸入端口 1與微波信號(hào)源3的輸出端相連，其輸出端口 2與雙 驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2的微波信號(hào)輸入端相連，用于將微波信號(hào)源3產(chǎn)生的本振信號(hào)分 為兩路；
[0042] -第一光濾波器5,其輸入端與雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2的光輸出端相連，其用 于濾除所述光載波信號(hào)的下邊帶以及+2階邊帶以上的調(diào)制邊帶，實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，即濾波 之后的信號(hào)只剩余光載波信號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)，其可用于抵抗單模光纖的色散誘導(dǎo) 微波信號(hào)的周期衰落問(wèn)題；
[0043] 其中，所述雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2有兩個(gè)射頻輸入端口，其中一路利用微波 信號(hào)源3輸出的本振微波信號(hào)對(duì)所述半導(dǎo)體激光器1的輸出光進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，產(chǎn)生調(diào)制邊 帶，將微波信號(hào)調(diào)制到光載波上，另一路不加微波信號(hào)，只有光載波通過(guò)，通過(guò)調(diào)節(jié)雙驅(qū)動(dòng) 馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的偏置電壓，可改變微波信號(hào)的相位，該調(diào)制器與第一光濾波器5相連 可作為微波移相器使用；
[0044] -摻館光纖放大器6,其輸入端與光濾波器5的輸出端相連，用于放大所述調(diào)制之 后的光載波和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)，所述摻鉺光纖放大器6是摻鐿光纖放大器；
[0045] -光稱(chēng)合器7,其輸入端口 1與摻館光纖放大器6的輸出端相連，用于將所述調(diào)制 后的光信號(hào)分為兩路；
[0046] -第一陣列波導(dǎo)光柵8,其輸入端口 1與光f禹合器7的輸出端口 3相連，其具有波 分復(fù)用的功能；
[0047] -第一光電探測(cè)器12,其輸入端與光稱(chēng)合器7的輸出端口 2相連，用于將所述光載 波信號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)的一路轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，即光載波信號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)發(fā) 生拍頻；
[0048] -除頻器13,其輸入端與第一光電探測(cè)器12的輸出端相連，用于將所述光載波信 號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)拍頻產(chǎn)生微波信號(hào)的頻率變?yōu)樵瓉?lái)的一半，即該除頻器輸出信號(hào) 的頻率為所述微波信號(hào)源3產(chǎn)生的本振信號(hào)的頻率的1/2 ;
[0049] 一第二功分器14,其輸入端口 1與除頻器13的輸出端口相連，用于將所述除頻后 的微波信號(hào)分為兩路；
[0050] 其中，所述第一功分器4和第二功分器14的功率比為50 :50 ;
[0051] 一光源15,其用于產(chǎn)生連續(xù)的光載波；
[0052] 其中所述半導(dǎo)體激光器1是光纖激光器；所述半導(dǎo)體激光器1與光源15輸出的光 波長(zhǎng)不同，以保證這兩種光載波在所述單模光纖9中傳輸不發(fā)生干涉。
[0053] -強(qiáng)度調(diào)制器16,其光輸入端與光源15的輸出端相連，其射頻輸入端與功分器14 的輸出端口 3相連，其用于所述除頻器13輸出的微波信號(hào)對(duì)所述光源15輸出的連續(xù)光進(jìn) 行強(qiáng)度調(diào)制，產(chǎn)生調(diào)制邊帶，所述的強(qiáng)度調(diào)制器16的材料為鈮酸鋰晶體、半導(dǎo)體聚合物或 有機(jī)聚合物；
[0054] -第二光濾波器17,其輸入端與強(qiáng)度調(diào)制器16的輸出端相連，用于濾除所述強(qiáng)度 調(diào)制器16輸出的光載波信號(hào)的下邊帶以及+2階邊帶以上的調(diào)制邊帶，實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，即 濾波之后的信號(hào)只剩余光載波信號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)；
[0055] 其中所述第一光濾波器5,第二光濾波器17是基于硅基液晶技術(shù)的波形整形器、 光濾波器、波分復(fù)用器或光纖光柵。
[0056] -光環(huán)行器18,其輸入端口 1與第二光濾波器17的輸出端相連，其端口 2與第一 陣列波導(dǎo)光柵8的輸入端口 2相連，其具有非互易性，光在其中只能單向環(huán)行，1端口輸入的 所述的強(qiáng)度調(diào)制后的光載波輸出到2端口，傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，法拉第旋光鏡19反射后返回到該 光環(huán)行器的端口 2,并輸出到輸出端口 3,返回的信號(hào)經(jīng)歷了兩倍的相位擾動(dòng)；
[0057] -第二光電探測(cè)器20,其輸入端與光環(huán)行器18的輸出端口 3相連，用于將所述經(jīng) 歷了兩倍相位擾動(dòng)的光載波信號(hào)和+1階調(diào)制邊帶信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；
[0058] 其中所述第一光電探測(cè)器12和第二光電探測(cè)器20是光電二極管或光電倍增管。
[0059] -第一電混頻器21，其本振輸入端與功分器14的輸出端口 2相連，其中頻輸入端 與第二光電探測(cè)器20的輸出端相連，其用于所述將除頻器13輸出的微波信號(hào)和所述第二 光電探測(cè)器20輸出的經(jīng)歷兩倍相位擾動(dòng)的拍頻信號(hào)進(jìn)行上混頻，該電混頻器射頻輸出端 輸出的微波信號(hào)的頻率與所述微波信號(hào)源3產(chǎn)生的本振信號(hào)的頻率相同；
[0060] 一帶通濾波器22,其輸入端與電混頻器21的射頻輸出端相連，用于濾除高階諧 波，只有與所述微波信號(hào)源3產(chǎn)生的本振信號(hào)的頻率相同的信號(hào)可以通過(guò)；
[0061] -第二電混頻器23,其射頻輸入端與第一功分器4的輸出端口 3相連，其中頻輸入 端口與帶通濾波器22的輸出端口相連，其用于鑒相，即將微波信號(hào)源產(chǎn)生的本振信號(hào)和所 述第一電混頻器21產(chǎn)生的與本振信號(hào)頻率相同的微波信號(hào)進(jìn)行下混頻，得到相位抖動(dòng)信 息；
[0062] 其中所述的第一電混頻器21和第二電混頻器23的帶寬大于所述微波源3輸出本 振信號(hào)的帶寬；
[0063] 一低通濾波器24,其輸入端與第二電混頻器23的本振輸出端相連，用于濾除高頻 信號(hào)，只有與相位抖動(dòng)信息有關(guān)的低頻電壓信號(hào)通過(guò)；
[0064] -線性電壓放大電路25,其輸入端與低通濾波器24的輸出端相連，其輸出端與雙 驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2的偏置電壓輸入端相連，所述的線性電壓放大電路25為可調(diào)諧放 大電路，用于放大所述低通低通濾波器24產(chǎn)生的與相位抖動(dòng)信息有關(guān)的電壓信號(hào)，并反饋 到所述雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器；
[0065] 所述的遠(yuǎn)端B包括：
[0066] 一第二陣列波導(dǎo)光柵10,其輸入端與單模光纖9相連，其可用于解波分復(fù)用，即通 過(guò)單模光纖9傳輸?shù)牟煌ㄩL(zhǎng)的光可以從不同端口輸出；
[0067] -第三光電探測(cè)器11，其輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵10的一輸出端口 1相連，用 于將搭載在光載波上傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0068] -法拉第旋光鏡19,輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵10的另一輸出端口 2相連，其用 于將從中心站傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)反射回中心站；
[0069] 所述的光纖傳輸鏈路包括單模光纖9,其輸入端與第一陣列波導(dǎo)光柵8的輸出端 相連，輸出端與第二陣列波導(dǎo)光柵10的輸入端相連，用于傳輸光載微波信號(hào)，長(zhǎng)度為10公 里。
[0070] 假設(shè)中心站微波源3輸出的微波本振信號(hào)+ 其中ωκρ為角頻率， %為初始相位，第一功分器4將其分為兩路，經(jīng)雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2,第一光濾波器 5對(duì)其進(jìn)行調(diào)制，濾波后的光載微波信號(hào)可以表不為為+ % 其中& _ ' ν是雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2的偏置電壓，νπ是其半波電壓。該光載微波信號(hào)經(jīng)光耦合 器7分路，一部分傳送到遠(yuǎn)端，假設(shè)光纖中單向傳輸?shù)难訒r(shí)為τ，則接收端收到的微波信 號(hào)為cos(?srf + ?Sf:r +灼+朽），另一部分進(jìn)入第一光電探測(cè)器12進(jìn)行拍頻，并經(jīng)除頻器13 得到的微波信號(hào)為c〇s(0.5?vi + 0.5% +0.5%)，該除頻信號(hào)經(jīng)第二功分器14分路后，一路 加載的光載波上傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，并被法拉第旋光鏡19發(fā)射回到中心站，經(jīng)歷了兩倍的信號(hào)抖 動(dòng)，即延時(shí)為2 τ ,返回后的微波信號(hào)可以表示為cos(0.5i^i + 0.5o^x27 + a5爐。+ 0.5?)， 未經(jīng)傳輸?shù)某l信號(hào)和傳輸后的除頻信號(hào)經(jīng)第一混頻器21進(jìn)行上混頻，得到的信號(hào)為 + + %+%)，其與微波源3輸出的微波信號(hào)用第二混頻器23鑒相，經(jīng)低通濾 波器24,得到相位差信號(hào)# = +死，該相位差信號(hào)反映到電壓上，經(jīng)線性電壓放大電路 25放大后反饋到雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器2的偏置電壓輸出端，可以調(diào)節(jié)偏置電壓v的 大小實(shí)現(xiàn)移相，使得@ = = ，則遠(yuǎn)端第三光電探測(cè)器11接收到的微波信號(hào)為 cos(?srT + ^)，與中心站發(fā)射的微波信號(hào)初始相位相同，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)穩(wěn)相傳輸。
[0071] 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，包括：一中心站、一遠(yuǎn)端和一 單模光纖，所述中心站通過(guò)單模光纖與遠(yuǎn)端連接，其中： 所述的中心站包括： 一半導(dǎo)體激光器； 一雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器，其光輸入端與半導(dǎo)體激光器的輸出端相連； 一微波信號(hào)源； 一第一功分器，其輸入端口 1與微波信號(hào)源的輸出端相連，其輸出端口 2與雙驅(qū)動(dòng)馬赫 曾德?tīng)栒{(diào)制器的微波信號(hào)輸入端相連； 一第一光濾波器，其輸入端與雙驅(qū)動(dòng)馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器的光輸出端相連； 一摻館光纖放大器，其輸入端與光濾波器的輸出端相連； 一光稱(chēng)合器，其輸入端口 1與摻館光纖放大器的輸出端相連； 一第一陣列波導(dǎo)光柵，其輸入端口 1與光稱(chēng)合器的輸出端口 3相連； 一第一光電探測(cè)器，其輸入端與光稱(chēng)合器的輸出端口 2相連； 一除頻器，其輸入端與第一光電探測(cè)器的輸出端相連； 一第二功分器，其輸入端口 1與除頻器的輸出端相連； 一光源； 一強(qiáng)度調(diào)制器，其光輸入端與光源的輸出端相連，其射頻輸入端與第二功分器的輸出 端口 3相連； 一第二光濾波器，其輸入端與強(qiáng)度調(diào)制器的輸出端相連； 一光環(huán)行器，其輸入端口 1與第二光濾波器的輸出端相連，其端口 2與第一陣列波導(dǎo)光 柵的輸入端口 2相連； 一第二光電探測(cè)器，其輸入端與光環(huán)行器的輸出端口 3相連； 一第一電混頻器，其本振輸入端與功分器的輸出端口 2相連，其中頻輸入端與第二光 電探測(cè)器的輸出端相連； 一帶通濾波器，其輸入端與電混頻器的射頻輸出端相連； 一第二電混頻器，其射頻輸入端與第一功分器的輸出端口 3相連，其中頻輸入端與帶 通濾波器的輸出端相連； 一低通濾波器，其輸入端與第二電混頻器的本振輸出端相連； 一線性電壓放大電路，其輸入端與低通濾波器的輸出端相連，其輸出端與雙驅(qū)動(dòng)馬赫 曾德?tīng)栒{(diào)制器的偏置電壓輸入端相連； 所述的遠(yuǎn)端包括： 一第二陣列波導(dǎo)光柵，其輸入端與單模光纖相連； 一第三光電探測(cè)器，其輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵的一輸出端口 1相連； 一法拉第旋光鏡，輸入端與第二陣列波導(dǎo)光柵的另一輸出端口 2相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述半 導(dǎo)體激光器是光纖激光器；所述半導(dǎo)體激光器與光源輸出的光波長(zhǎng)不同，以保證這兩種光 載波在所述單模光纖中傳輸不發(fā)生干涉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述微 波信號(hào)源是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀或微波信號(hào)源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述第 一光濾波器，第二光濾波器是基于硅基液晶技術(shù)的波形整形器、光濾波器、波分復(fù)用器或光 纖光柵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述摻 鉺光纖放大器是摻鐿光纖放大器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述第 一功分器和第二功分器的功率比為50 :50。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述第 一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器是光電二極管或光電倍增管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述的 強(qiáng)度調(diào)制器的材料為鈮酸鋰晶體、半導(dǎo)體聚合物或有機(jī)聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述的 第一電混頻器和第二電混頻器的帶寬大于所述微波源輸出本振信號(hào)的帶寬。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微波移相器的微波信號(hào)光纖穩(wěn)相傳輸系統(tǒng)，其中所述 的線性電壓放大電路為可調(diào)諧放大電路。
【文檔編號(hào)】H04B10/2575GK104065416SQ201410298693
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】王瑋鈺, 李偉, 孫文惠, 王文亭, 劉建國(guó), 祝寧華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所