[发明专利]光子匹配滤波器

说明书

技术领域

本发明大体上是针对光学装置，且更明确地说(但非排他地)是针对光子装置。

背景技术

本章节介绍帮助促进对本发明更好的理解的方面。因此，本章节的陈述应在此背景下理解，且不应理解为认可现有技术中存在的内容或现有技术中不存在的内容。

匹配滤波器用于包含雷达及电信的各种应用中。匹配滤波器通常使已知信号或模板与未知信号相关以检测模板在未知信号中的存在。

通常，匹配滤波器通过振幅匹配来操作。然而，对振幅匹配的固有限制可能会限制包含匹配滤波器的系统的性能。

发明内容

一方面提供一种设备，其包含光路及多个电极。所述光路经配置以传播输入光信号。所述多个电极经配置以在所述光信号上产生多个离散相移。输出光信号相对于所述输入光信号按所述多个离散相移的总和发生相移。

另一方面提供一种光子匹配滤波器。所述滤波器包含第一光任意相位波形产生器及第二光任意相位波形产生器，及其间的传播路径。第一光任意相位波形产生器经调适以接受相干光信号且对其应用第一时间相移模式。第二光任意相位波形产生器可配置以接收第一光任意相位波形产生器的输出信号且对其应用第二时间相移模式。所述传播路径经配置以将相干光信号从所述第一波形产生器的输出传播到第二波形产生器的输入。

又一方面是一种方法。所述方法包含配置光路以接收相干光信号。第一多个电极经配置以在所述相干信号上产生第一多个离散相移。输出光信号相对于所述输入光信号按多个离散相移的总和发生相移。第一相位序列产生器经配置以控制所述第一多个电极以在所述相干光信号上产生第一时间相移模式。

附图说明

现参考仅作为实例提供的下文结合附图对实施例的描述，在附图中：

图1说明本发明的一般任意相位波形产生器(APWG)；

图2说明经配置以产生16相位状态的APWG的实例实施例；

图3说明由APWG所产生的信号的实例量级及相位；

图4及5说明本发明的APWG的替代实施例；

图6说明利用APWG的匹配相位滤波器的本发明的实施例；

图7说明使用本机振荡器的匹配相位滤波器的本发明的实施例；及

图8A及8B说明本发明的方法。

具体实施方式

本发明得益于可使用光相位形成装置来实施匹配滤波器以克服常规匹配滤波器装置的限制的独特认识。光振幅匹配滤波器可能会由于其中的信号隔离上的固有局限而受到低消光比的限制。在本文各种实施例中描述的相位匹配滤波器对常规光振幅匹配滤波器至少在消光比对滤波器性能的限制大体上减少或基本上消除这一点上而加以改进。在其它方面中，这种减少使得相位匹配滤波器的信噪比(SNR)有可能比常规光振幅匹配滤波器的信噪比高。

首先转向图1，所说明的是任意相位波形产生器(APWG)的广义实施例，大体标示为100。APWG 100说明为(非限制地)形成于衬底110上的平面光波导装置。利用其它形式的光波导(例如光纤波导)的实施例在本发明所属光学领域的技术人员的技能内。光路120在衬底110之上形成，电极130位于其间。电极140.0、140.1、140.2…140.n(本文共同称作电极140)位于所述光路120之上。所述电极由控制信号V₀(t)、V₁(t)、V₂(t)、…V_n(t)(共同称作控制信号150)所控制。衬底110、光路120、电极130及电极140中的每一者可为常规的或由任一未来发现的工艺所形成。所述光路可包含(例如)铌酸锂(LiNbO₃)或响应于在电极140与电极130中的一者或一者以上之间的电压而能够在穿越那里的光信号上感应相移的其它光电材料。

每一电极140与相应相位调制部分160相关联。因此，举例来说，电极140.0与相位调制部分160.0相关联，电极140.1与相位调制部分160.1相关联等等。每一电极140还与相应增量相移相关联。因此，电极140.0与相移相关联，电极140.1与相移相关联等等。相移通常是时间的函数，反映由相应电极140对其进行的调制。下文中省略相移的时间依赖性，但应理解，每一相移通常是时间的函数。